皮质可塑性：预测MDD患者认知改善的潜在生物标志物

背景介绍

重性抑郁障碍（Major Depressive Disorder, MDD）是最常见的精神疾病，通常伴有认知功能障碍，包括注意力、记忆和执行功能的损害，严重影响患者的生活质量。虽然药物可以缓解患者的抑郁症状，但并不能改善患者的认知功能，一些药物甚至会导致严重的副作用。

重复经颅磁刺激（rTMS）于2009年被FDA批准用于MDD患者的治疗，刺激的主要目标区域是背外侧前额叶皮层（DLPFC）。此外，有初步证据表明，TMS也可以改善MDD患者的认知功能，包括非言语记忆、注意力和执行功能。然而，并不是所有患者在干预DLPFC后对认知功能都有显著改善，所以需要一种可靠的电生理指标来预测MDD患者对TMS的治疗效果和认知功能改善的反应。

2023年5月来自宁波市康宁医院（宁波大学附属精神卫生中心）周东升主任团队在Journal of Affective Disorders(IF=6.6)发表的文献提出运动皮质可塑性可以作为一个预测MDD患者认知改善的潜在生物标志物。

研究方法

通过入排标准筛选总共纳入66名MDD患者（实验组35名、假刺激组31名），53名健康对照组。

实验流程

01 检测MDD患者和健康对照组的皮质可塑性，进行MDD患者认知功能和抑郁症状评估

02 MDD患者20次TMS干预治疗

03 检测MDD患者皮质可塑性、认知功能和抑郁症状评估

1.TMS治疗方案（英智科技TMS，型号：M-100 Ultimate）

实验组:假刺激组：

参数同上，线圈的方向是倒置并放置在左侧DLPFC，只有声音，没有刺激。

2.测量运动皮质可塑性

使用TMS技术结合MEP记录来测量健康对照组和MDD患者在基线和TMS治疗20次前后的运动皮质可塑性。

取20个5s间隔连续的运动诱发电位（MEPs）的平均值，并测量其峰值。取两个基线值点（间隔10min），如果两个基线值之间的差异小于15 %，则使用可塑性方案。在可塑性方案后的5、10、15和30min测量MEPs。测量MEP值（从峰值到基线）的变化，以评估TMS前后长时程增强样（LTP）运动皮质可塑性。

3.结果指标

在基线和20次干预结束时，对所有患者进行认知和抑郁症状的评估。

重复性成套神经心理状态测验（RBANS）：评估认知功能

汉密尔顿抑郁量表-24（HDRS-24）：评估抑郁症状严重程度

研究结果

1.MDD患者的LTP样皮质可塑性减弱从MEP峰值振幅可以看出10Hz的可塑性方案可诱导皮层反应的持久可塑性。在健康对照组中，10Hz rTMS刺激迅速增强了MEPs，且持续了至少30min，而在MDD组中明显缺失。

2.皮质可塑性与基线时的认知表现相关研究表明MDD患者的认知功能和皮质可塑性之间的联系，发现10Hz方案诱导的可塑性变化与基线RBANS总分呈显著正相关，提示认知障碍和皮质可塑性受损可能存在一些共同的机制。

3.TMS增强皮质可塑性，皮质可塑性增强与认知能力改善相关TMS干预4周后，与假刺激组相比，TMS干预的患者的MEP值增强。此外，可塑性增强（10分钟时间点）与总RBANS和即时记忆评分的改善显著相关。然而，在假刺激组中没有发现类似的相关性，这表明皮质可塑性的改善可能反映了认知能力改善的程度。

研究结论

研究结果首次表明，10Hz rTMS可以有效治疗受损皮质可塑性和MDD患者的认知障碍，可塑性和认知功能的变化密切相关，这可能表明运动皮质可塑性在认知障碍中发挥至关重要的作用，皮质可塑性可以作为一个潜在的预测MDD患者认知改善的生物标志物。

众所周知，抗抑郁药物治疗会影响大脑皮质可塑性的水平。也有研究表明，有效抗抑郁治疗后患者的皮质可塑性得到改善，这表明它可能是抑郁症状可改变的标志。一些抗抑郁药也通过改变可塑性迅速发挥其抗抑郁作用，MDD患者皮质可塑性的缺陷可能是抗抑郁药的最终治疗靶点，TMS可能发挥与抗抑郁药相同的效果，改变皮质可塑性，同时改善症状。

本研究提示，皮质可塑性受损可能在MDD患者的认知功能障碍中发挥重要作用。然而，虽然研究结果令人鼓舞，但这项研究仅限于运动皮层；未来可能会扩展到其他皮层区域。同时，还需要进行大样本量的类似研究，并对不同病程的患者进行比较。