产后抑郁症(postpartumdepression,PPD)在第五版精神疾病诊断与统计手册中被定义为孕期或产后4周内出现的严重抑郁障碍,其前驱症状包括失眠、焦虑、烦躁等负面情绪。在严重的情况下,产后抑郁可能发展为悲观、兴趣减退或完全丧失、一系列躯体症状和认知障碍[1]。PPD已成为全球重大公共健康问题,据世界卫生组织报告,在全球范围内每年大约有13%的产妇和10%的孕妇会经历焦虑抑郁等症状,我国PPD的发生率为高达20%,并且发生率呈逐年上升趋势。近年来,随着我国生育*策的转变,也将对妇女提出更多新的挑战。PPD发病机制复杂且尚未明确,研究PPD潜在神经生物学机制具有重要意义。
MRI能够利用多种成像方式来分析与精神疾病相关的大脑结构、功能和代谢的生理变化,已成为在中枢神经系统疾病研究中最常用的影像学技术。笔者主要目的是对与PPD相关的MRI研究进行文献调研和总结,以期帮助临床医生了解其进展。
1结构磁共振成像
1.1灰、白质形态学研究进展
基于体素的形态学分析(voxel-basedmorphometry,VBM)是在体素尺度下,比较两组被试的灰、白质密度或体积的变化的一种对脑结构图像进行自动测量的技术。基于表面的形态学分析(surface-basedmorphometry,SBM)可以提取多种皮层形态的解剖指标,如皮层厚度、皮层表面积、脑回指数等,更全面地衡量了大脑皮层形态特征。
孕期和产后期是妇女神经和行为可塑性最强的时期,正常妊娠妇女的大脑结构在怀孕和分娩后经历了某些变化。Angela等[2]发现正常妇女在怀孕期间大脑的尺寸变小。而且最近的一项研究[3]也发现初产妇在怀孕期间存在脑区广泛的灰质体积减小,并在产后两年保持稳定。另外一项基于VBM的纵向前瞻性研究[4]发现产后早期妇女前额叶、顶叶和中脑区灰质体积增加。灰质体积的变化可以反映不同的神经重塑过程,如大脑突触的修剪、胶质细胞或神经元数量变化、树突结构以及髓鞘形成等不同生理过程,但难以进一步准确定位到特定的分子机制。这些研究结果可能表明怀孕期间发生的大脑结构的变化与母性行为的形成有关,这或许可以用来评估母婴依恋的质量。之前的研究报道了抑郁症涉及前额叶情绪调节回路之间的失衡[5],并且有研究表明[6]母亲对于幼儿积极的护理与额叶和颞叶区域中较大的灰质体积相关。这些神经成像研究表明与抑郁症相关的大脑区域与母亲产生照料行为所涉及的脑区具有明显的空间重叠性。据此推测,某些脑区结构的异常变化可能会造成母亲行为角色的缺失,从而导致产后精神疾病的发生。迄今为止,关于产后脑灰、白质形态学研究方向主要集中于探讨妊娠过程对于脑结构的影响。没有研究直接利用VBM及SBM等方法检查过正常产后妇女和PPD患者之间大脑形态等是否存在差异。我们团队在这一方面做了一些补充性工作[7],我们利用SBM的方法研究了PPD患者大脑皮层表面积、皮层厚度及平均曲率等形态学指标,发现顶下小叶、顶上小叶、边缘叶及岛叶等多个脑区的皮层形态学指标发生了改变。并且左侧岛叶的表面积及左侧顶上小叶的平均曲率分别与爱丁堡产后抑郁量表评分呈负相关与正相关。我们认为顶叶是PPD的关键脑区,顶叶在产后的体积重塑与暴露于婴儿相关的刺激下有关,PPD母亲与婴儿母婴互动困难可能会导致灰质结构的异常改变。
1.2白质纤维束连通性研究进展
DTI可通过大脑中水分子弥散运动的各向异性来无创评估神经纤维的完整性和连通性。Silver等[8]在关于PPD的DTI研究中发现PPD妇女内囊左前肢FA显著降低。此外,内囊左前肢、右侧豆状核和胼胝体体部FA与爱丁堡产后抑郁量表评分呈负相关。神经元的轴突变性和脱髓鞘导致局部脑区的FA值降低是PPD重要的神经病理基础。内囊及胼胝体区脑白质受损,提示PPD患者额叶皮质下环路中断和大脑半球间结构连通性受损。但是这项研究PPD患者大部分之前具有抑郁症病史,因此无法明确围产期抑郁症和非围产期抑郁症是否共享一个共同的神经回路。
相较于传统的DTI方法,基于四阶张量的扩散峰度成像(diffusionkurtosisimaging,DKI)可以测量由水分子扩散受限所引起的高斯信号离差,从而更敏感地反映组织微结构的复杂程度。DKI指标与DTI指标类似,包括平均弥散率(meandiffusivity,MD)、平均峰度(meankurtosis,MK),径向峰度(axialkurtosis,AK)以及轴向峰度(radialkurtosis,RK)等。Sasaki等[9]利用DKI发现PPD组白质(颞顶区、上纵束、皮质脊髓束、扣带或、胼胝体/压部、外囊、内囊前/后肢、下纵束)和丘脑FA值减低,而白质(上纵束和皮质脊髓束)及壳核MD值增高。这项研究相较于之前新发现了PPD患者局部脑区MD值的显著增加,MD的增加被认为与细胞外水含量的增加有关,妊娠引起的循环血容量增加可能导致神经组织水肿。随着产后血容量逐渐恢复至正常水平,PPD的临床表现相比于重度抑郁(majordepression,MDD)更具有可逆性。
2功能磁共振成像
2.1任务态fMRI研究进展
Silverman等[10,11]关于PPD的fMRI研究中要求研究对象接受区分情感单词的任务,发现PPD患者在接受负性词汇刺激时杏仁核活动减少。Moses-Kolko等[12]利用针对PPD患者和对照组的负性面部表情刺激研究支持了Silverman等[10,11]的结论,发现PPD患者在消极面孔刺激下时背内侧前额叶皮层和左侧杏仁核的活性显著减少,并且两个脑区之间的功能连接减低,这表明PPD患者前额叶皮质-边缘回路的脱离无法有效地对情绪进行唤醒和评估。Wonch等[13]研究观察到PPD患者右侧杏仁核对所有积极刺激(婴儿与非婴儿)的反应激活增加,这可能代表了杏仁核对于积极刺激的反应显著增强甚至失调。Dudin等[14]也观察到PPD患者对正面情感的婴儿图片表现出杏仁核反应的增强,杏仁核反应的这种升高模式也可以在当母亲被要求想象自己在哭泣及对婴儿在哭泣中观察到,这表明杏仁核对积极和负面婴儿刺激的情感分离功能的障碍,可能造成患者母婴互动中更有可能表现出恼怒和侵扰的行为。但Barrett等[15]通过婴儿的面孔正性刺激研究发现PPD患者的情绪障碍与杏仁核、丘脑和颞叶皮层的活性降低相关。研究显示[16],健康女性在接受快乐面孔与中性面孔刺激时杏仁核的活动减少可能导致女性群体易患抑郁症。杏仁核激活模式与MDD的典型模式相反结果相反[17,18],在动物模型中,杏仁核功能是确保对婴儿刺激做出适当、积极和亲社会反应的关键。因此,在PPD患者研究中发现的杏仁核活动的变化可能有助于澄清产后情绪变化的特征。
Silverman等[10]的研究另外发现了PPD患者前额叶后部接受负性词汇刺激时激活度降低,而双侧脑岛接受负性词汇刺激时激活度增加,纹状体接受正性词汇刺激时激活度降低。Laurent等[19]发现非抑郁母亲对婴儿的哭声表现为在边缘皮层、背内侧前额叶皮层、纹状体、梭状回和内侧丘脑等特定脑区的激活,而PPD患者并没有表现出任何脑区的明显激活。这项研究可能评估了母亲对婴儿刺激反应的纵向变化,随着母婴关系的发展,PPD患者杏仁核的反应的减弱。该团队在另一研究[20]使用了相同的样本观察母亲对婴儿面部表情的反应,发现PPD患者的背侧前扣带回皮质对婴儿的痛苦表情激活减少,而对婴儿的喜悦表情表现为前额叶、脑岛、纹状体等区域激活的减少。这项研究提出上述区域的完整性取决于母亲自己童年经历的质量,糟糕的经历可能限制了母亲对自己后代情绪反应的敏感度,体现了相关的情绪失调的代际联系。Moses-Kolko等[21]使用正性情绪刺激也发现PPD患者纹状体激活的快速下降。考虑到抑郁症主要与对正性面孔的加工偏差有关,Morgan等[22]研究了PPD患者对正面面孔的神经反应与照顾行为之间的关系,研究发现PPD症状较轻的患者对正面面孔产生更加积极的照顾行为主要涉及楔前叶与枕叶,而PPD症状严重较为的患者积极的照顾行为的产生则主要与腹侧和背侧纹状体的活动密切相关。这些结果表明,纹状体可能是母亲产生育儿行为的潜在关键组成部分。纹状体参与动机及行为过程[23],任何干扰都可能使有效的母子纽带的动机方面存在困难。另外,岛叶皮层与情感意识(焦虑症状)相关,而焦虑是PPD一种常见症状,这为PPD的临床症状提供了的神经生理学方面的解释,也有研究[24]认为严重的焦虑症状可能反映了PPD中一种常见亚型。海马是情景性记忆与编码的重要脑区,王晓娟等[25]发现在负性音乐刺激下PPD患者海马的异常激活,这可能是PPD患者由于产后一系列应激源使得高水平皮质醇与海马内受体相结合,从而造成海马损伤,使得海马对负性记忆的提取增加所造成负面情绪的加重。
2.2静息态fMRI研究进展
目前静息态fMRI逐渐被用来检测PPD患者大脑功能的异常。低频振幅(amplitudeoflow-frequencyfluctuation,ALFF)和局部一致性(regionalhomogeneity,ReHo)是两种主要研究局部神经自发性活动的分析方法。唐栋等[26]发现PPD患者双侧背内侧前额叶、岛叶ALFF值减低,双侧颞下回、左侧小脑ALFF值增高。我们研究团队[27,28]也对PPD患者静息态脑功能活动的变化进行了一些初步研究。我们发现与对照组相比,PPD组大脑活性增加的区域主要位于情绪调控环路中,如左侧前额叶皮层和部分默认网络(defaultmodenetwork,DMN)。另外,我们也发现了小脑半球ALFF值的异常,小脑与人类的情绪、意识和认知处理相关,小脑半球神经活动性的异常可能直接参与了PPD的神经病理学机制,也或许是对大脑半球活动变化的一种代偿性改变,在未来的研究中,小脑的神经活动需要被进一步