电休克治疗伴自杀企图重性抑郁症的神经生物学机制研究

Suicide is one of the leading causes in young and middle-aged individuals and represents a major public health problem throughout the world. Major depressive disorder (MDD) is associated with a considerably increased risk for suicide. For those MDD patients with severe suicidal attempt, electroconvulsive therapy (ECT) is usually utilized as a first-line intervention for rapid clinical response. Evidence of an association between a vulnerability to suicidal behavior and neurobiological abnormalities is accumulating. Moreover, ECT-stimulated neuroplasticity effect has been demonstrated in the animal studies. However, the neuropathogenesis of suicide and neural mechanism of ECT are still largely unknown..Based on magnetic resonance imaging (MRI) technique and whole brain network analysis combined region of interest (ROI) analysis in this study, we attempt to multi-dimensionally explore potential changes of suicide-related brain circuit in MDD patients after ECT treatment as well as their correlations to clinical responses. It would add scientific evidence to early identification for suicidal risk and prediction of clinical response in MDD patients.

自杀已经成为全球的一个重要的公共卫生问题，并成为中青年死亡的主要原因之一。罹患重性抑郁症可显著增加自杀的风险。对于伴有严重自杀意念或自杀行为的重性抑郁症，除了抗抑郁药物治疗，无抽搐的电休克治疗常常被选用以获得快速的疗效。然而到目前为止，我们对自杀的神经病理学基础以及电休克的作用机制仍然不是很清楚，尽管越来越多的研究表明自杀行为与神经生物学异常有关，而动物研究也表明电休克对神经可塑性有一定的效应。. 本项目基于核磁共振成像方法，通过全脑网络分析和感兴趣区分析，探讨电休克治疗后重性抑郁症患者自杀相关脑神经环路的改变以及与临床反应的相关性，进一步阐明自杀的神经病理学基础和电休克治疗的作用机制。从而为重性抑郁症自杀风险的早期识别、电休克治疗反应的预测提供科学依据。

为进一步阐明自杀意念及行为的大脑神经生物学变化和改良电休克（MECT）治疗对自杀意念的改善的神经生理学机制，我们通过对伴有自杀企图的重性抑郁患者（MDD）进行MECT治疗前后的行为学评估和多模态磁共振检查，分析治疗前后重性抑郁症患者自杀相关脑神经环路的改变以及与临床症状改善的相关性。.我们纳入共95名伴有自杀企图或自杀行为的MDDs以及51名健康对照。其中31例MDDs进行MECT治疗及抗抑郁药物治疗，其余64例进行抗抑郁药物治疗。在治疗前后相同时间点随访，收集相关临床症状、认知功能及多模态大脑功能磁共振（包括sMRI、fMRI、DTI）数据。并在6至12个月内进行随访评估与磁共振扫描。在筛查阶段我们还收集了51例不伴自杀企图或行为的MDDs的相关数据用以比较分析。. 比较伴/不伴自杀意念的MDDs的全脑静息态功能连接，采用种子点-种子点的网络和图论分析，发现皮质-边缘-纹状体环路是伴自杀意念在MDDs的特征环路，可能成为自杀预测和干预的潜在标靶。另对首发MDDs治疗前静息态功能连接和皮层形态结构结合分析，发现右侧脑纺锤形回的皮质折叠指数下降及其与感觉运动区和右侧颞上回之间的功能连接降低，在MDD的病理生理功能变化中有重要作用。通过对电休克治疗组治疗前后静息态全脑功能连接和动态脑网络特性的分析，我们发现MDDs电休克治疗前后抑郁症状显著下降，同时全脑网络的全局聚类系数和局部效率在电休克治疗后显著增加；动态脑网络的全局灵活性显著降低；部分脑区如小脑、海马体等局部网络属性发生显著改变。. 通过本研究，我们发现：皮质-边缘-纹状体环路的异常功能连接模式可能是MDDs自杀意念的特征影像标识；右侧脑纺锤形回的皮质折叠指数下降及其与感觉运动区和右侧颞上回之间的功能连接降低在MDD的病理生理功能变化中有重要作用；MECT对重性抑郁患者的全脑网络功能效率有显著的提升，并能在短期内改善其抑郁症状，其作用机制可能是通过降低大脑网络的随机性引起。进一步揭示了自杀意念的神经生物学变化特征和MECT治疗MDD的作用机制。