抑郁症边缘系统-皮层环路脑网络连接的多模态影像学研究

The limbic-cortical circuit is thought to be one of the most important neural model to disclose the pathophysiology of depression. But little is currently known about the pattern of brain network connectivity. More new evidence is needed. To make up the shortage of previous studies, in the present study, we aim to investigate the brain functional connectivity and effective connectivity pattern within the nodes in this circuit in depression during resting sate, based on the latest theory of brain network connectivity. The structural connectivity and morphometry of this circuit are analyzed.This study can reveal the depression-related dysregulation pattern of brain connectivity in limbic-cortical circuit of depression, and try to build the new neural model of this circuit based on the nework connectivity. Our work can deepen the development of the study of the brain neural model of the limbic-cortical circuit of depression, and helps to disclose the pathophysiology of depression from the respect of brain network connectivity.

边缘系统-皮层环路是解释抑郁症病理生理机制重要的脑神经环路。但目前对该环路基于脑网络连接层面的特异性改变知之甚少，亟待增加新的证据。针对以上现状，本项目结合神经计算网络连接的最新理论，对静息态下抑郁症边缘系统-皮层环路各节点之间功能网络(有向、无向)连接模式进行研究，并结合脑结构连接、脑形态的分析结果，探明抑郁症边缘系统-皮层环路在脑网络层面的特异性改变，进而建构基于网络连接的边缘系统-皮层环路模型，对传统的环路模型进行创新。本课题可深化抑郁症边缘系统-皮层环路脑神经模型的研究，对从脑网络连接的角度揭示抑郁症的发病机制和早期诊断具有重要的意义。

抑郁症是一种常见的严重损害人类健康的高发精神疾病，其发病机制至今尚不清楚。边缘系统-皮层环路是目前得到公认的解释抑郁症病理生理机制重要的脑神经环路之一，但目前对该环路的脑网络特性了解甚少。本研究以首发未服药青年重性抑郁症为研究对象，结合静息态功能磁共振、弥散张量成像等多模态成像技术，采用基于图论的分析、Granger因果分析、TBSS数据分析技术等数据分析方法，主要研究了抑郁症基于全脑水平的固有网络、基于全脑水平的复杂网络、边缘系统-皮层环路有向脑功能网络、边缘系统-皮层环路脑结构网络等内容。结果显示：（1）抑郁症情感网络、默认网络内部功能连接存在异常。（2）基于图论的分析发现，抑郁症默认网络子网络内部和子网络之间功能连接存在异常，抑郁症脑功能网络度中心度属性异常。（3）granger因果分析显示，抑郁症边缘系统-皮层环路有向脑功能网络连接异常。（4）TBSS数据分析显示，抑郁症边缘系统-皮层环路脑白质结构受损。（5）低频振幅技术分析表明，抑郁症静息态自发脑活动异常。本研究从脑网络的角度，揭示了抑郁症边缘系统-皮层环路功能和结构的异常特征，进一步丰富和深化了传统的边缘系统-皮层环路模型。本研究成果为理解抑郁症发病的病理生理机制提供了新的视角。