综述:重度抑郁症中的多脑区网络功能连接性:一项关于机制及临床应用意义的功能性磁共振成像(fMRI)系统评价

时间:2026年2月8日
来源:Neuroscience

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抑郁症的功能连接异常及治疗效应:系统综述发现默认模式、注意和情绪网络的功能连接失衡与抑郁症状、共病、童年创伤及性别相关,抗抑郁药、rTMS和ECT分别对特定网络连接具有调节作用,支持MDD作为"网络交互障碍"的整合框架,为精准诊断和治疗提供影像学新证据

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王思琪|孙思宇|张兰兰|孙贵志|杜梦梦|董英英|高玉军|米卫峰|崔明虎
中国山东省滨州市滨州医学院 256600

摘要

重度抑郁症(MDD)对健康构成重大风险,但目前缺乏客观的生物标志物用于诊断。本系统综述整合了2020至2025年间关于MDD患者功能性磁共振成像(fMRI)研究(共52项),探讨了其功能性连接(FC)的变化。研究发现,核心网络(默认模式网络、显著性网络、中央执行网络)内部及相互之间的连接存在显著改变,这些改变与反复思考、情绪调节障碍及认知缺陷有关。这些改变还受到自杀念头、共病情况、童年创伤和性别的影响。抗抑郁药物、重复经颅磁刺激(rTMS)和电休克疗法(ECT)对特定网络具有不同的正常化作用。本综述进一步证实了MDD是一种“网络交互障碍”,超越了单一网络的视角,并强调了基于fMRI的功能性连接在精确诊断和个性化治疗方面的转化潜力,为未来研究提供了新的综合框架。

引言

重度抑郁症(MDD)在全球疾病负担中占很大比例,且发病率呈惊人增长趋势,严重影响患者的认知和社会功能以及生活质量(Lundberg等,2022;Mo等,2024)。根据世界卫生组织的数据,全球约有3.8%的人口患有MDD,总数超过3亿人。终生患病率约为10%至15%,且发病率逐年上升,发病年龄趋于年轻化(Greenberg等,2021)。女性患病率约为男性的1.5至2倍(Liu等,2024;Zhu等,2024)。在严重病例中,MDD可能导致自杀行为,对患者生命构成严重威胁(Dudek等,2021)。目前,MDD的诊断主要依据《精神疾病诊断与统计手册》第五版(DSM-5)或《国际疾病分类》第十一版(ICD-11)的标准。临床医生根据患者的症状进行主观评估,但不同医生之间的评估存在很大差异,且缺乏客观生物标志物,这使得早期诊断和准确预后变得复杂(Hu等,2024)。此外,30%至60%的MDD患者对现有药物治疗无反应。缓解率通常低于50%,复发率较高,严重影响患者的生活质量(Roohi等,2021)。因此,迫切需要确定客观的生物标志物,并进一步探索MDD的发病机制,以实现精准诊断和个性化治疗。
fMRI是一种基于血氧水平依赖性(BOLD)效应的神经成像技术(Báez-Yáñez等,2024)。它通过检测大脑磁场的变化来反映大脑的功能活动(Abramian,2023)。fMRI具有无创性、高空间分辨率和良好的时间分辨率,能够实时监测任务执行或静息状态下大脑的功能变化(Yun等,2022)。在神经科学领域,fMRI被广泛应用于功能性脑定位、神经可塑性和认知神经机制的研究。与其他神经成像技术(如正电子发射断层扫描PET和脑电图EEG)相比,fMRI在观察大脑功能性连接方面具有独特优势。它在研究抑郁症和精神分裂症等神经精神疾病方面取得了显著进展,为MDD的研究提供了新的机会,并有可能通过揭示疾病的神经生物学机制来克服传统的诊断和治疗挑战(Canario等,2021;Shi等,2023)。
大脑是一个由复杂神经连接组成的庞大网络系统(Shirakami等,2025),可以根据功能和结构划分为多个子网络,如默认模式网络(DMN)、中央执行网络(CEN)和显著性网络(SN)。研究表明,这些大脑网络与MDD密切相关。例如,DMN中的后扣带回皮层(PCC)在静息状态下表现出异常活动,这与MDD患者的过度自我参照思维和反复思考等症状直接相关(Wen等,2023)。CEN中的异常连接,尤其是背外侧前额叶皮层的连接,与注意力调节和情绪调节障碍密切相关,严重影响注意力调节和工作记忆等认知功能,从而阻碍信息处理和决策(Underwood等,2021;Xu等,2023)。SN中的异常连接被认为是抑郁症发病的关键因素,尤其是岛叶和杏仁核区域的功能障碍,这些区域在检测和整合情绪刺激方面存在缺陷,导致患者难以调节负面情绪并加剧情绪症状(Dai等,2019)。
然而,当前的研究仍存在明显局限性:大多数研究仅关注单一网络内的内部连接,缺乏对网络间相互作用的系统分析;MDD患者的异常大脑网络表现存在显著的临床和人口统计学异质性,其变化模式会随着症状表现、共病状态和性别等因素动态演变(Jing等,2023),目前对此缺乏综合理解;此外,不同治疗方法对特定大脑网络连接的调节机制和影响也需要系统梳理。
为了解决这些问题,本研究采用系统综述方法,重点分析2020至2025年间发表的fMRI研究,旨在系统分析MDD患者多个核心大脑网络(包括DMN、SN、CEN等)的功能性连接模式。本研究的新颖之处不仅在于总结了每个网络内部连接的变化,还强调了DMN、SN和CEN之间的异常相互作用,并深入探讨了这些连接异常在不同临床症状亚型(如具有自杀倾向、共病焦虑、童年创伤史等)以及不同性别患者中的具体表现。同时,系统比较了药物治疗、重复经颅磁刺激(rTMS)和电休克疗法(ECT)对大脑网络连接的调节作用。我们期望为MDD的“大脑网络功能障碍假说”提供多维度证据,并为基于影像标志物的客观诊断和个性化治疗提供新的思路。

文献检索策略

本系统综述通过搜索PubMed和Web of Science数据库进行,筛选范围为2020年1月1日至2025年5月13日期间发表的文章。选择这些文章的主要原因是过去五年间,静息态功能性磁共振成像(rs-fMRI)技术和大脑网络分析方法取得了突破性进展,包括高场扫描仪(≥3T)的广泛应用

抑郁症患者大脑网络功能连接的改变

rs-fMRI研究表明,抑郁症患者多个关键大脑网络的功能性连接存在异常,尽管研究结果存在差异。主要改变集中在DMN、SN和CEN(表1和图2)。

大脑网络内部功能连接的变化

多项研究证实,抑郁症患者的DMN内部功能连接存在异常,但具体发现并不一致。一些研究报道关键脑区的功能连接强度显著降低

讨论

本综述综合了近期的高质量研究,为MDD的“大脑网络功能障碍假说”提供了多维和动态的实证支持。与以往主要研究孤立网络或静态连接的研究不同,我们发现MDD的核心病理生理特征在于DMN、SN和CEN之间的不平衡相互作用。这种不平衡在疾病不同阶段(如首次发作与复发期)表现出动态重构

资金来源

本研究得到了湖北省科技厅的一般项目(JCZRYB202501249)的资助。

CRediT作者贡献声明

王思琪:撰写初稿、数据可视化、研究设计、数据分析。孙思宇:撰写初稿、数据可视化、研究设计、数据分析。张兰兰:数据验证、监督。孙贵志:数据验证、监督。杜梦梦:数据验证、监督。董英英:数据验证、监督。高玉军:撰写、审稿与编辑、资金筹集、概念构思。米卫峰:撰写、审稿与编辑、概念构思。崔明虎:撰写、审稿与编辑

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

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