描述与反刍行为相关的功能连接组梯度特征及其在抑郁症中的变化

《Translational Psychiatry》：Characterizing gradients of functional connectome underpinning rumination and their alteration in depression

　　

摘要

作为重度抑郁障碍的一种重要心理病理过程，反刍行为的大脑机制至今仍不清晰。最新研究指出，大脑存在多种宏观层面的梯度结构，这一框架有助于我们更好地理解功能连接组如何影响反刍行为。在本研究中，我们利用了两个数据集（Rum-Beijing和Rum-MDD），来分析处于主动反刍状态时的梯度结构。Rum-Beijing数据集包含40名健康对照组受试者，他们接受了3次重复扫描；而Rum-MDD数据集则包括45名重度抑郁障碍患者和46名健康对照组受试者。我们采用改良的反刍状态任务，让受试者进入持续的主动反刍状态，进而研究相应的梯度特征。同时，我们还比较了梯度的若干全局特征（范围、解释比率、方差）以及不同区域的梯度差异。在Rum-MDD数据集中，我们进一步分析了组别（重度抑郁障碍患者与健康对照组）和状态（反刍与分心）之间的交互作用对梯度全局及局部指标的影响。研究共识别出两种梯度：主要跨模态梯度与视觉感觉运动梯度。我们发现，与分心状态相比，反刍状态下默认模式网络中的梯度值有所降低。在左背外侧前额叶皮层、上额回和后扣带回中，我们也观察到了可重复的梯度值变化。与分心状态相比，反刍状态下受试者在主要跨模态梯度上的梯度范围出现显著降低，而在视觉感觉运动梯度上的梯度范围则显著增加。此外，重度抑郁障碍患者在反刍状态下的主要跨模态梯度范围也明显高于健康对照组。综上所述，本研究表明反刍行为可能对应某种特定的功能梯度特征，而这种特征在重度抑郁障碍患者身上发生了改变。这些结果为揭示反刍行为的神经机制提供了新视角，表明在主动反刍过程中，整个大脑存在全局性的功能耦合特征。