编辑推荐：
为探究重度抑郁症（MDD）患者感知加工的血氧水平依赖（BOLD）信号特征，研究人员对 39 名 MDD 患者和 36 名健康受试者开展自然主义刺激处理相关的 fMRI 研究，发现两组在听觉和视觉特征处理成分上存在差异，为 MDD 病理机制及治疗提供新视角。
在现代社会，抑郁症已成为严重影响人类健康的全球性精神疾病。它不仅让患者陷入情绪低谷，还可能悄然改变他们感知世界的方式。以往研究发现，抑郁症患者不仅对情绪信息存在认知偏差，在视觉对比度增益、听觉音高识别等基础感觉处理方面也存在异常。但这些基础感觉处理缺陷究竟源于初级感觉皮层的自下而上异常，还是高阶脑区的自上而下调控障碍，一直存在争议。此外，传统实验范式往往缺乏现实情境的动态性和复杂性，难以真实反映大脑在自然状态下的信息处理模式。因此，探索抑郁症患者在自然主义刺激下的神经机制，成为解开这些谜团的关键。
为了攻克这些难题，德国亚琛工业大学医学院等机构的研究人员开展了一项具有突破性的研究。他们以 39 名重度抑郁症患者和 36 名健康受试者为研究对象，让参与者观看德国电影《罗拉快跑》的片段，同时利用 3 特斯拉 MRI 扫描仪采集多回波回波平面成像（ME-EPI）数据，结合独立成分分析（ICA）等技术，深入剖析与自然主义刺激处理相关的血氧水平依赖（BOLD）信号特征。这项研究成果发表在《Translational Psychiatry》上，为理解抑郁症的病理机制打开了新的窗口。
研究采用了一系列先进的技术方法。首先，通过多回波 EPI 技术采集 T2 * 加权图像，利用回波时间依赖性分析区分 BOLD 信号变化和非 BOLD 噪声。然后，运用张量 ICA（TensorICA）对数据进行三维分解，识别出具有 BOLD 特征的成分。接着，通过组水平的时间 ICA 提取共享的时间成分，并将这些成分与电影内容的手动注释和基本刺激特征进行相关性分析。最后，利用 GLM 分析对组时间成分进行脑区定位，比较抑郁症患者与健康对照组的差异。
刺激相关时间成分的识别
研究从个体参与者中识别出平均 13.2±4.3 个 BOLD 成分，经组 ICA 后得到 15 个稳定的组时间成分（GTCs）。其中 8 个 GTCs 与电影内容显著相关，包括与语言、面孔、音乐等手动注释内容相关的成分，以及与声压级（SPL）、时间对比度均方（mSq）等基本听觉和视觉特征相关的成分。例如，GTC#1 与电影中的语言存在显著关联，其对应的脑区包括双侧颞叶、左顶下小叶等；GTC#8 则与面孔呈现相关，涉及双侧颞叶、左额下回等区域。
抑郁症患者对自然主义刺激反应的改变
在 15 个 GTCs 中，有两个成分在抑郁症患者与健康对照组之间存在显著差异。GTC#4 与声压级相关，其空间分布集中在双侧颞叶、顶叶和额叶，且在左背外侧前额叶皮层（DLPFC）出现组间差异。GTC#15 与视觉刺激特征时间对比度均方相关，组间差异出现在左半球的额上回（SFG）、中央前后回、岛叶和丘脑等区域。值得注意的是，视觉特征成分的差异还涉及非视觉初级感觉皮层（如听觉和躯体感觉皮层）以及运动系统的主要枢纽。
脑行为关系
研究提取了存在组间差异的脑区峰值的 β 值，并分析其与临床症状的关系。结果发现，左额中回（MFG）、额上回和丘脑的峰值与抑郁严重程度评分（BDI-II）呈显著负相关，而与汉密尔顿抑郁量表（HAMD）评分、药物剂量和病程无显著关联。
这项研究表明，抑郁症患者的基础感觉处理缺陷是其固有特征，这些缺陷主要定位在背外侧前额叶皮层、岛叶等高阶处理单元，以及跨模态初级感觉皮层，提示自上而下的控制和多感觉整合功能障碍。研究结果支持了抑郁症中自上而下认知控制异常导致感觉处理缺陷的假说，为解释抑郁症的核心症状如快感缺失和负性感知偏差提供了神经机制层面的证据。此外，研究还发现前额叶皮层在感觉处理中的关键作用，为靶向前额叶的治疗手段（如重复经颅磁刺激 rTMS）提供了理论依据，暗示这些治疗可能通过恢复前额叶对情绪和感觉处理枢纽的控制而发挥作用。未来研究可进一步探索靶向前额叶的干预措施对研究中发现的脑网络变化的影响，以及这些变化与治疗反应的关系。
