大学生抑郁症状静息态EEG特征与体育锻炼的神经生理关联研究

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究抑郁症状异质性及运动干预的神经机制,上海体育大学等机构联合开展横断面研究,通过PHQ-9量表筛查、PARS-3运动评估及16导联EEG信号采集,采用潜在类别分析(LCA)将抑郁症状分为3类,发现背外侧前额叶(F3/F4)α1 偏侧化与运动强度显著相关(r=0.225),为运动改善抑郁提供EEG生物标志物。

  

全球抑郁症患者已达2.8亿,中国占1亿病例,抑郁症已成为导致健康寿命损失的首要因素之一。然而,抑郁症临床表现高度异质化,传统量表诊断存在主观性局限。同时,运动疗法作为低成本、低副作用干预手段,其神经机制尚未明确。针对这一科学问题,东华大学、上海体育大学等机构联合团队在《Scientific Reports》发表研究,首次揭示大学生抑郁症状的EEG特征与体育锻炼的神经生理关联。

研究采用横断面设计,通过便利抽样招募1221名大学生,最终132人完成PHQ-9抑郁量表、PARS-3运动量表和16导联静息态EEG检测。运用潜在类别分析(LCA)进行症状分型,采用快速傅里叶变换(FFT)计算δ(1-4Hz)、θ(4-8Hz)、α1
(8-10.5Hz)等频段功率值,分析脑区偏侧化指标[(P
-P
)/(P
+P
)]。

抑郁症状分类特征
LCA模型将症状分为三类:Class 1(55.28%)为轻度组,表现为精力不足和快感缺失;Class 2(30.79%)为中度组,存在注意力障碍和睡眠紊乱;Class 3(13.92%)为重度组,唯一出现自杀意念(PHQ-9第9项得分2.17±0.48)。

EEG特征差异
重度组在中央区δ波偏侧化(C4-C3)显著低于轻度组(p=0.029),反映睡眠调节异常;顶叶α1
功率值(P3+P4)在重度组(12.526±3.502)显著低于中度组(18.427±8.481,p=0.007),提示认知功能受损。最具突破性的发现是:背外侧前额叶(F3/F4)α1
偏侧化与PARS-3总分(r=0.183)及运动强度(r=0.225)均呈正相关,而外侧前额叶(F7/F8)θ波偏侧化与运动频率正相关(r=0.229)。

讨论与意义
该研究首次建立抑郁症状-EEG特征-运动行为的三角关系:1)背外侧前额叶α1
活动增强可能通过调节GABA(γ-氨基丁酸)递质,改善情绪调控;2)顶叶α2
功率值提升与BDNF(脑源性神经营养因子)介导的神经可塑性相关;3)运动频率关联的外侧前额叶θ波活动,可能增强对积极情绪的敏感性。这些发现为运动处方个性化提供客观指标——针对自杀意念患者需侧重强度训练(激活α1
),而轻度抑郁者适合高频运动(调节θ波)。

局限在于16导联EEG空间分辨率不足,且横断面设计难以推断因果关系。未来研究可结合fMRI(功能磁共振成像)探索DMN(默认模式网络)与运动干预的协同效应。该成果为高校心理健康教育提供新思路:通过EEG生物标志物筛查高风险个体,制定分级运动干预方案。

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