经颅直流电刺激针对背外侧前额叶皮层(dmPFC)可缓解抑郁症的躯体症状:一项随机对照试验

《Journal of Affective Disorders》:Transcranial direct current stimulation targeting dmPFC ameliorates somatic symptoms in depression: A randomized control trail

【字体: 时间:2026年02月18日 来源:Journal of Affective Disorders 4.9

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  抑郁伴躯体症状患者经颅直流电刺激(tDCS)靶向背内侧前额叶皮层(dmPFC)的疗效及安全性分析,结果显示活性组躯体症状改善显著优于假组,且右侧杏仁核电场强度与症状缓解呈正相关。

  
张婷|余悦|李倩倩|程庚|侯强强|张雷|白同建|田阳华|王凯
中国安徽省合肥市安徽医科大学第一附属医院精神病学系

摘要

背景

作为抑郁症的常见表现,躯体症状与难治性抑郁症和不良预后相关。现有的针对躯体症状的治疗方法,如抗抑郁药和心理治疗,效果有限。因此,寻找有效且可接受的躯体症状治疗方法至关重要。

目的

本研究旨在评估经颅直流电刺激(tDCS)对伴有躯体症状的抑郁症患者的疗效和安全性。

方法

采用随机、双盲、安慰剂对照的设计,对抑郁症患者进行为期2周的dmPFC(背内侧前额叶皮层)tDCS治疗。在基线、tDCS治疗后以及治疗结束后6周分别评估临床症状。收集结构神经影像数据以建立个体化的有限元模型,并将dmPFC和双侧杏仁核感兴趣区域(ROIs)中的计算中值和最大电流密度值与躯体症状的缓解情况相关联。

结果

最初有65名患者参与研究,其中57名完成试验。tDCS组患者的躯体症状改善程度明显优于安慰剂组。随访期间,tDCS组的反应率高于安慰剂组,但改善程度并无显著差异。此外,tDCS组右侧杏仁核的个体化电场与躯体症状的变化呈正相关。

结论

研究表明,针对dmPFC的tDCS是一种有效且可接受的辅助疗法,适用于伴有躯体症状的抑郁症患者。tDCS治疗后,右侧杏仁核的电场与躯体症状的缓解有关。

引言

自COVID-19大流行开始以来,抑郁症的发病率迅速上升,带来了沉重的社会经济负担(Daly和Robinson,2022)。躯体症状作为抑郁症的常见表现,是难治性抑郁症误诊的主要原因(Huang等人,2023)。伴有躯体症状的抑郁症患者经常需要反复就医检查,但往往找不到合理的原因。先前的研究表明,伴有躯体症状的抑郁症患者对药物治疗的反应较差(Huang等人,2023)。因此,躯体症状加剧了抑郁症的负担。现有的躯体症状治疗方法,包括抗抑郁药和心理治疗,效果有限(Collins等人,2022)。因此,亟需寻找有效且可接受的治疗方法。
经颅直流电刺激(tDCS)是一种新型且有效的非侵入性脑刺激方法,用于治疗抑郁症。然而,tDCS对躯体症状的疗效尚未得到证实。tDCS通过调节目标神经元的电流方向来影响神经膜亚阈值电位和皮层兴奋性及活动。通常,阳极刺激可提高皮层兴奋性,而阴极刺激则抑制皮层兴奋性(Nitsche和Paulus,2000)。先前的研究显示,tDCS的疗效与传统抗抑郁药相当(Brunoni等人,2017;Brunoni等人,2013)。尽管tDCS对非难治性抑郁症的疗效明显,但其对难治性抑郁症的疗效有限,并且随着治疗抵抗性的增加而降低。由于脑区的功能异质性,针对不同脑区的tDCS可能会产生不同的治疗效果。此外,tDCS的效果还可能受到电场与特定区域信息表征相互作用的影响。因此,确定合适的脑区以缓解躯体症状至关重要。
关于tDCS治疗抑郁症的研究主要集中在背外侧前额叶皮层(PFC)(Fregni等人,2021)。然而,难治性抑郁症(TRD)患者从针对背外侧PFC的tDCS中获益甚微。实际上,躯体症状可能是改善TRD预后的关键。因此,探究躯体症状的神经机制至关重要。
杏仁核参与感觉处理和内感受,这些过程与躯体症状相关。与健康对照组相比,抑郁症患者在关注心跳感觉时杏仁核的血流动力学活动减弱(Avery等人,2014)。呼吸困难会加剧情感处理过程中的杏仁核反应(Stoeckel等人,2018)。神经影像学研究表明,杏仁核功能连接的减弱与抑郁症的躯体症状有关(Zu等人,2019)。由于杏仁核位置较深,直接刺激较为困难。灵长类动物的神经束追踪实验显示杏仁核与PFC之间存在多种连接。杏仁核与内侧PFC(mPFC)之间的功能连接比与外侧PFC更紧密,尤其是通过钩状束存在双向连接。
背内侧PFC(dmPFC)作为执行控制网络的核心(Brier等人,2012)以及认知控制与情绪唤醒的交汇点,参与情绪处理、认知控制和疼痛调节(Qi等人,2022)。慢性疼痛的动物模型显示dmPFC的功能和形态异常(Qi等人,2022)。一项人类神经影像学研究显示,dmPFC的功能活动反映了慢性疼痛患者的疼痛灾难化思维(Christidi等人,2020)。Huang等人报告称,杏仁核-mPFC通路在外周神经损伤后对机械性和热敏感性的发展至关重要(Huang等人,2019)。此外,持续性的慢性疼痛由皮质边缘系统神经解剖因素决定,尤其是杏仁核-dmPFC的连接(Vachon-Presseau等人,2016)。Siddiqi等人发现dmPFC是治疗焦虑相关躯体症状的潜在靶点。一项开放标签研究报道了针对dmPFC的经颅磁刺激(TMS)的抗抑郁效果(Miron等人,2019),但关于tDCS对躯体症状的直接疗效的研究较少。最近的一项小样本TMS研究显示,双侧dmPFC进行长时间间歇性θ-burst刺激后具有抗焦虑相关躯体症状的效果(Cheng等人,2023)。
尽管tDCS在群体层面的疗效显著,但个体间结果存在较大差异(Suen等人,2021)。临床结果的差异部分是由于个体间神经解剖结构的差异导致电场(EF)强度的差异。局部区域和脑网络中EF强度的差异被用来解释治疗效果。Hua等人报告称,TMS引起的个体EF强度与精神分裂症患者的临床结果相关(Hua等人,2024)。类似地,刺激部位或抑郁相关网络内的EF强度与抑郁症状的改善相关(Zhang等人,2022)。因此,EF强度是一种可行的计算方法,用于解释伴有躯体症状患者的个体差异结果。
目前,关于使用tDCS治疗抑郁症的研究主要集中在背外侧前额叶皮层(PFC)(Fregni等人,2021)。然而,难治性抑郁症(TRD)患者从针对背外侧PFC的tDCS中获益甚微。因此,探究躯体症状的神经机制至关重要。
杏仁核参与感觉处理和内感受,这些过程与躯体症状相关。抑郁症患者在关注心跳感觉时杏仁核的血流动力学活动低于健康对照组(HCs)(Avery等人,2014)。呼吸困难会加剧情感处理过程中的杏仁核反应(Stoeckel等人,2018)。神经影像学研究表明,杏仁核功能连接的减弱与抑郁症的躯体症状有关(Zu等人,2019)。由于杏仁核位置较深,直接刺激较为困难。灵长类动物的神经束追踪实验显示杏仁核与PFC之间存在多种连接。杏仁核与内侧PFC(mPFC)之间的功能连接比与外侧PFC更紧密,尤其是通过钩状束存在双向连接。
背内侧PFC(dmPFC)作为执行控制网络的核心(Brier等人,2012)以及认知控制与情绪唤醒的交汇点,参与情绪处理、认知控制和疼痛调节(Qi等人,2022)。慢性疼痛的动物模型显示dmPFC的功能和形态异常(Qi等人,2022)。类似地,一项人类神经影像学研究显示,dmPFC的功能活动反映了慢性疼痛患者的疼痛灾难化思维(Christidi等人,2020)。Huang等人报告称,杏仁核-mPFC通路在外周神经损伤后对机械性和热敏感性的发展至关重要(Huang等人,2019)。此外,持续性的慢性疼痛由皮质边缘系统神经解剖因素决定,尤其是杏仁核-dmPFC的连接(Vachon-Presseau等人,2016)。Siddiqi等人发现dmPFC是治疗焦虑相关躯体症状的潜在靶点。因此,我们推测dmPFC可能是躯体症状的潜在靶点(Siddiqi等人,2020)。一项开放标签研究报道了针对dmPFC的经颅磁刺激(TMS)的抗抑郁效果(Miron等人,2019),但关于tDCS对躯体症状的直接疗效的研究较少。最近的一项小样本TMS研究显示,双侧dmPFC进行长时间间歇性θ-burst刺激后具有抗焦虑相关躯体症状的效果(Cheng等人,2023)。
尽管tDCS在群体层面的疗效显著,但个体间结果存在显著差异(Suen等人,2021)。临床结果的差异部分是由于个体间神经解剖结构的差异导致电场(EF)强度的差异。局部区域和脑网络中EF强度的差异被用来解释治疗效果。Hua等人报告称,TMS引起的个体EF强度与精神分裂症患者的临床结果相关(Hua等人,2024)。类似地,刺激部位或抑郁相关网络内的EF强度与抑郁症状的改善相关(Zhang等人,2022)。因此,EF强度是一种可行的计算方法,用于解释伴有躯体症状患者的个体差异结果。
目前,尚缺乏关于使用tDCS针对dmPFC治疗抑郁症患者躯体症状的随机对照试验。本研究采用随机双盲、安慰剂对照的设计,探讨了tDCS对躯体症状的疗效。躯体症状的改善与dmPFC和双侧杏仁核的模拟EF强度相关,以估计结果的差异。

研究设计

这项单中心、随机、双盲、安慰剂对照的临床试验于2022年1月1日至2024年8月31日在安徽医科大学第一附属医院和安徽心理健康中心进行。研究方案已获得安徽医科大学伦理委员会的审查和批准。该试验在ClinicalTrials.gov(编号NCT05286645)注册。所有参与者在参与前均签署了书面知情同意书。

纳入和排除标准

纳入标准:

参与者

在87名参与者中,22名被排除,65名被随机分配到活性组(n=34)或安慰剂组(n=31)。共有57名参与者完成了2周的治疗。基线时,活性组和安慰剂组在年龄、性别比例、教育水平、疾病持续时间和HDRS及PHQ-15评分方面无显著差异(表1)。活性组有31名参与者[6名男性(19%)和25名女性(81%);平均(SD)年龄为27.87(9.53)岁,安慰剂组也有31名参与者

讨论

本研究采用随机对照设计,确定了tDCS对抑郁症患者躯体症状的疗效。治疗方案患者可接受,未报告严重不良反应。主要结局(躯体症状)在活性组治疗后2周显著改善,而次要结局(抑郁症状)在活性组也显著改善

局限性

本研究存在一些局限性。首先,由于试验在单一中心进行且样本量较小,EF强度与躯体症状改善之间的相关性较弱。难以得出电场可以预测治疗效果的结论。需要更大规模的多中心试验来验证我们的发现。其次,部分参与者正在服用药物,这可能会影响结果

结论

在这项随机临床试验中,tDCS对dmPFC的疗效显著缓解了抑郁症患者的躯体症状,优于安慰剂治疗。tDCS对抑郁症状也有效。tDCS的疗效与右侧杏仁核的EF强度相关。未来的研究应考虑个体电场在提高tDCS疗效中的作用。

作者贡献声明

张婷:撰写——初稿、方法学、资金获取、数据管理。余悦:数据可视化、数据管理。李倩倩:数据验证、数据管理。程庚:数据管理。侯强强:数据管理。张雷:数据管理。白同建:项目管理、数据管理、资金获取。田阳华:撰写——审稿与编辑、资金获取、概念构思。王凯:撰写——审稿与编辑、资金获取、概念构思。

伦理声明

所有参与者在参与前均签署了书面知情同意书。本研究已获得安徽医科大学伦理委员会(批准编号2020H025)的批准,最终研究方案记录在论文版本中。该试验最初于2022年1月13日在ClinicalTrials.gov(编号NCT05286645)注册,并于2022年3月17日在完成注册程序调整后向公众公开。

资助

作者感谢参与者的支持。本研究得到了国家自然科学基金(资助编号:82090034、U24A20702、32071054、82001429)、安徽省自然科学基金(资助编号:2308085QH267)以及安徽省转化医学研究项目(资助编号:2023zhyx-C76)的支持。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

致谢

我们感谢安徽心理健康中心和安徽科技大学的支持。
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