《Biological Psychiatry》:Frontal cortex stimulation modulates attentional circuits and increases anxiety potentiated startle in anxious depression
编辑推荐:
经颅直流电刺激(tDCS)对焦虑性抑郁症患者的急性影响研究表明,双侧DLPFC刺激在高压注意力条件下增强前额叶、扣带回及顶叶激活,改善任务准确性和反应速度,但意外提高杏仁核反应、焦虑相关生理指标及自评焦虑水平。研究提示需结合情境干预优化疗效,未来应探索联合疗法。
泰特·波普林(Tate Poplin)| 雷乌斯·库普利茨基(Rayus Kuplicki)| 埃博尼·A·沃克(Ebony A. Walker)| 凯尔·戈德曼(Kyle Goldman)| 切尔丁·拉姆齐(Cheldyn Ramsey)| 尼古拉斯·鲍尔德斯顿(Nicholas Balderston)| 罗宾·L·奥珀尔(Robin L. Aupperle)| 马丁·P·保卢斯(Martin P. Paulus)| 玛丽亚·艾恩索德(Maria Ironside)
美国俄克拉荷马州塔尔萨市劳雷特脑研究所(Laureate Institute for Brain Research)
摘要
背景
伴有焦虑症的重度抑郁症(MDD)在治疗上面临重大挑战,复发率较高,治疗效果不佳。经颅直流电刺激(tDCS)是一种可扩展的非侵入性干预方法,旨在针对与焦虑抑郁相关的额顶叶-杏仁核神经功能障碍。本研究探讨了tDCS对焦虑抑郁患者多层面(神经、行为和生理)威胁敏感性的急性影响。
方法
这项双盲、平行、随机试验招募了141名参与者(78%为女性,平均年龄36.2岁),他们符合MDD诊断标准且焦虑症状严重(OASIS评分≥7)。参与者在接受功能性磁共振成像(fMRI)期间接受了30分钟的主动tDCS(电流强度2mA)或假tDCS治疗,刺激部位为双侧背外侧前额叶皮层(DLPFC)。通过注意力负荷范式评估了参与者对情绪面孔干扰的神经反应。在“无威胁”、“可预测威胁”和“不可预测威胁”任务中,通过肌电图测量了恐惧和焦虑增强的惊跳反应(FPS/APS)。
结果
在高注意力负荷条件下,主动tDCS增强了双侧下额叶、内侧扣带回和顶叶皮层的激活(部分效应量η2=0.44-0.78),同时提高了任务准确性和反应时间(Cohen’s d值分别为0.52和0.58)。出乎意料的是,在低注意力负荷条件下,主动tDCS反而增强了杏仁核反应(η2=0.02)、焦虑增强型惊跳反应(η2=0.07),并增加了焦虑评分(η2=0.001)。
结论
tDCS改善了执行功能和任务参与度,表现为任务准确性和反应时间的提升以及前额叶皮层激活增强。然而,它未能如预期那样降低威胁敏感性。在刺激过程中激活目标神经回路的综合干预措施可能有助于提高tDCS作为焦虑抑郁辅助治疗的疗效。未来研究应探索协同治疗策略。
研究方法部分
方法
参与者与研究流程:本研究采用平行随机双盲设计,所有实验操作均在2021年4月至2023年10月期间于劳雷特脑研究所进行。基于80%的统计功效(用于检测tDCS对杏仁核激活的中等效应量,效应量d≥0.56)以及28%的参与者流失率,从俄克拉荷马州塔尔萨市社区招募了141名参与者,并获得了他们的知情同意。
结果
人口统计学和临床数据:两组在年龄、性别和教育水平等人口统计学特征上无显著差异,服用精神药物的比例也相似(所有p>0.26,见表1)。两组在抑郁严重程度(患者健康问卷-9,PHQ)、状态焦虑严重程度和功能受损(总体焦虑严重程度量表,OASIS)以及自我报告的焦虑敏感性(焦虑敏感性指数,ASI)方面也无差异(所有p>0.46)。
讨论
这项双盲、假对照研究的主要目的是探讨DLPFC tDCS对焦虑抑郁患者神经、生理和行为层面威胁敏感性的急性影响。结果表明,主动tDCS在高注意力负荷条件下增强了额顶叶和内侧扣带回的激活,在不可预测威胁情境下增加了焦虑增强型惊跳反应和自我报告的焦虑水平。
致谢
本研究由威廉·K·沃伦基金会(William K Warren Foundation)和国家普通医学科学研究所(NIGMS)资助,项目编号为P20 GM121312(M.I, M.P.P, R.L.A., R.K)。此外,国家心理健康研究所(NIMH)的R01 MH123691(R.L.A.)、R01 MH132565(M.I., R.L.A, R.K, M.P.P)、U01MH130447(N.B)和R01MH127225(M.P.P)项目,以及国家药物滥用研究所(NIDA)的U01 DA050989(M.P.P, R.L.A.)项目也为本研究提供了支持。本文内容仅代表作者观点。