基于多模态核磁以及经颅磁刺激对青年人群中压力知觉相应的大脑可塑性研究

Increasing evidence indicates that perceived stress can predict psychological well-being, and is highly related with mood disorders such as depression, anxiety, PTSD, etc. Previous studies have suggested that specific brain structure and function are correlated with perceived stress. However, it is still not well known about the neural plasticity related with perceived stress, i.e., how the local and global neural features, such as volume, functional connectivity and network characteristics, are affected at different perceived stress levels. Repetitive transcranial magnetic stimulation (rTMS) has become a non-invasive promising technique for the treatment of mood disorders, especially depression. Yet little is known about the neural mechanism and its corresponding changes on brain cognition and emotion processing. The proposed study planned to characterize the neural plasticity of perceived stress in young adults based on advanced multi-modal MRI and bilateral rTMS techniques, and to answer whether rTMS can improve the psychological measures in healthy populations and what are the possible neural underpinnings. Findings from this proposed study will further the knowledge on the neural correlates of perceived stress and provide theoretical guidance on whether rTMS can be applied on prevention or early treatment method for mood disorders.

日趋增多的研究表明压力知觉可以预测心理健康指标，并与情绪障碍例如抑郁，焦躁症，创伤后压力症侯群等有很大联系。虽然已经有研究结果表明压力知觉与特定的大脑形态及功能有关联，但直至目前仍无研究探讨其全面的神经机制，如局部、回路及网络等方面相关的可塑性等。重复经颅磁刺激作为一项有前景的治疗情绪障碍的无创脑刺激技术，其治疗的大脑机制，以及相应的对大脑认知情绪加工功能的改变等知识仍很匮乏。本项目旨在运用多模态核磁与双侧经颅磁刺激等先进技术探究高压力知觉在青年健康人群中的相应的神经可塑性，并回答重复经颅磁刺激在正常人群中是否可以改善心理健康状态及其可能的神经机制。本项目的研究结果将会更全面给出压力知觉在大脑关联性方面的理论知识，为经颅磁刺激是否可以被用于情绪障碍症的早期预防或治疗提供理论指导。

日趋增多的研究表明压力知觉可以预测心理健康指标，并与情绪障碍包括抑郁症，焦躁症，创伤后压力症侯群等有很大联系。但直至目前仍无研究全面地探讨压力知觉的神经机制，如局部、及网络等方面的相关特性以及这些特性在外部干预后的可塑性等。本项目应用多模态核磁与双侧经颅磁刺激来探讨高压力知觉在青年健康人群中的相关脑神经机制以及其相应的神经可塑性。我们首先通过收集并分析125例健康青年刻画出了青年人群中的行为情绪包括压力知觉水平分布。并通过对105例脑多模态核磁影像数据以及压力知觉的测量及分析，发现了特定的脑结构以及功能连接回路与压力知觉的紧密相关性。与压力知觉相关的主要结构连包括：连接腹内侧前额叶直回和腹外侧前额叶的结构连接强度与压力知觉水平成负相关；与压力知觉相关的主要功能连接包括：杏仁核与前额叶的功能连接水平在青年人群中与压力知觉成负相关。在对其中40例高压力知觉的人群进行了为期一个月（一共四周，每周三次）的双侧经颅磁刺激干预后，初步行为数据表明干预组的压力水平有显著降低，而对应的脑功能连接尤其是杏仁核到脑前额叶的连接有了显著变化。我们还进行了对局部大脑刺激的仿真实验。仿真实验以及真实的干预研究的数据均支持双侧重复经颅磁刺激在正常人群中对降低压力知觉起到一定作用，且其中相应脑功能具有一定的可塑性。我们的研究结果支持经颅磁刺激是一项有前景的治疗情绪障碍的无创脑刺激技术，用此技术有改善心理健康状态及其背后的脑功能的潜力。该研究结果对经颅磁刺激用于情绪障碍症的早期预防或治疗提供了理论指导。进一步的临床转换需要扩大参与双盲实验的参与者数目，并对治疗后的个体差异进行进一步的精准分析预测。