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在左侧背外侧前额叶皮层（DLPFC）进行经颅磁刺激是FDA批准的治疗难治性抑郁症的有效手段，并且可以观察到：在抑郁症患者中，该结构处的静息代谢水平较低，功能连接性受损，并且左侧DLPFC卒中患者患抑郁症的风险增加。TMS治疗难治性抑郁症的作用机制尚不清楚，但据推测，它会改变情感相关的神经结构的功能连接性和形态。

背景介绍

本文的研究者们探究了TMS是否可以诱导在难治性重度抑郁患者中异常的大脑区域的形态学变化。研究假设TMS会诱导这些脑区的结构发生变化，而这种结构变化与疾病作用成负相关，并且形态变化的程度将与治疗结果相关。

这是TMS治疗难治性抑郁症患者前后大脑皮层形态的首次定量MRI研究。先前已有对难治性抑郁症患者海马和周围结构的体积的研究报道了杏仁核体积的增加与TMS的抗抑郁治疗反应之间的相关性。同一项研究发现，对TMS治疗无反应的患者基线时海马的体积较小。此外，也有将接受抗抑郁治疗的患者与健康志愿者进行比较的研究发现，抑郁症患者左侧顶叶和颞叶皮层的大部分区域以及额叶和前额扣带回皮层的多个区域的皮层体积减小。

方法设计

在符合DSM-IV重度抑郁症标准和正在进行稳定的药物治疗的患者中，选取27名受试者在开始第一次TMS治疗之前的7天内和完成TMS的最终治疗后的3天内进行了3T磁共振T1结构扫描。另外选取27名健康志愿者（HVs）进行了相同的大脑MRI采集。

每天（星期一至星期五）在左侧DLPFC上进行约37.5分钟TMS治疗，采用的频率为10Hz总计脉冲，治疗时间为5周或25天。尽管方案中预期刺激强度为患者静息运动阈值的％，但是由于部分受试者存在头皮不适的情况，无法忍受％的刺激强度，故所采用的平均刺激强度实际为患者静息运动阈值的87.9％。在基线时和完成治疗后的1至3天内，使用24项汉密尔顿抑郁评估量表（HAM-D）对受试者的抑郁程度进行评估。

结果分析

上表为以全脑体素为基础的形态学分析结果，分析了治疗前抑郁症患者(n=27)和健康志愿者(n=27)的MRI结果和可能的协变量的影响。对治疗前抑郁受试者和健康志愿者进行全脑分析，确定了以年龄、性别和总颅内体积为协变量的6个低灰质体积(GMV)集群。事后分析显示，GMV间的差异与受试者的年龄无关，但在三个组中存在性别差异。没有发现显著的高GMV集群。

与健康志愿者相比，抑郁患者在基线时的MRI扫描结果在标准空间T1图像上覆盖的灰质体积(GMV)区域发生显著变化。GMV的增加程度由颜色编码的t值表示。

受试者的平均GMV值随经颅磁刺激治疗而改变。与健康志愿者相比，抑郁症患者在治疗前的核磁共振扫描所得的集群GMV值更低，从而可以确定ROI区。GMV随经颅磁刺激的变化可由与治疗前相比，治疗后MRI扫描结果中GMV增加的百分比来表示。可知，治疗前和治疗后MRI扫描结果中GMV值的差异有统计学意义。

此外，研究者们也探究了GMV变化与HAM-D评分、年龄、总脑容量(TBV)变化的相关性。以及男性和女性受试者之间GMV变化的差异。

上表中6个集群的平均GMV值在治疗后的结果均高于治疗前的MRI结果，这些集群集中在前扣带回、左侧颞中回、左侧岛叶和右侧角回。经过对比校正证明，左侧前扣带皮层GMV值的变化确实与抗抑郁作用相关。

由上图可知，经颅磁刺激治疗后，前扣带皮质集群的平均GMV增加(图A)，但小脑集群的GMV没有增加(图B)。健康志愿者MRI的平均GMV结果被纳入作为对照。（*p0.05）

上图表明前扣带回集群平均灰质体积的增加与抑郁症严重程度的改善之间存在相关性。

最终结论

这是首次对经颅磁刺激治疗抑郁症期间大脑结构变化的研究。受影响的大脑区域涉及认知评价、决策和情感的主观体验等相关区域。这些脑区的结构变化可能与经颅磁刺激的抗抑郁作用有关。

参考文献

Lan,MartinJ;Chhetry,BinodThapa;Liston,Conor;Mann,J.John;Dubin,Marc().TranscranialMagneticStimulationofLeftDorsolateralPrefrontalCortexInducesBrainMorphologicalChangesinRegionsAssociatedwithaTreatmentResistantMajorDepressiveEpisode;anExploratoryAnalysis.BrainStimulation,(),SX–.doi:10./j.brs..02.