IF=5.7|青少年忧郁型重性抑郁障碍(mMDD)奖赏预期与奖赏敏感性异常的神经电生理临床研究

近日,山西医科大学第一医院刘志芬教授团队使用EEG与TMS技术,探讨了青少年忧郁型重性抑郁障碍的潜在机制,并将结果发表在《Journal of Affective Disorders》上(IF=5.7,2026年7月)。

文章标题:Neuroelectrophysiological clinical exploration of reward expectation and sensitivity abnormalities in adolescent melancholic MDD


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研究背景

中国青少年情绪障碍患病率为2.8% - 3.1%,其中重性抑郁障碍(major depressive disorder,MDD)患者占62.4%。


重性抑郁障碍的临床表现具有高度的异质性,导致诊断困难,反应率低,这对临床实践和科学研究都提出了重大挑战。

这种异质性主要源于个体差异以及与各种症状表现相关的潜在机制。

其中,忧郁型重性抑郁障碍(melancholic major depressive disorder,mMDD)因其临床症状较重、治疗反应率较低而成为近年来研究的热点,而其发病机制尚不清楚。


研究问题

mMDD的核心症状——快感缺失与奖赏功能障碍密切相关。既往研究表明,奖赏预期和奖赏敏感性可能与mMDD的神经通路密切相关。

然而,迄今针对青少年mMDD奖赏各亚成分受损特征及其临床相关性的系统研究仍然较少,相关神经机制亦有待进一步阐明。尤其在奖赏预期和奖赏敏感性的神经相关机制上仍值得进一步深入研究。


快感缺失:表现为享乐体验的能力减弱,特征是失去了从活动中获得的快乐或对通常会引起愉快情绪的活动不感兴趣。

奖赏预期:个体在预知即将获得奖励时,对奖励结果进行预测、动机准备及神经反应激活的过程。

奖赏敏感性:个体对奖励刺激的反应程度,即奖励出现后,大脑和行为系统对奖励的感知、评价及反应能力。


研究方法

本研究包括两项实验

实验一:

纳入91例青少年重性抑郁障碍(MDD)患者(mMDD45例;NmMDD,即非mMDD,46例)及40名健康人作为对照。

进行临床量表评估,包括汉密尔顿抑郁评定量表(HAMD-24)、汉密尔顿焦虑量表(HAMA)与Snaith- Hamilton快乐量表(SHAPS)。

随后使用事件相关电位(ERP)检测被试在进行Doors Task(测量奖赏加工)时的刺激前负波(SPN)和奖赏正波(RewP)。

实验二:

纳入30例青少年mMDD患者,使用经颅磁刺激仪(M-100,H7线圈,深圳英智科技有限公司)进行为期2周的治疗。靶点为内侧前额叶皮层(mPFC)。比较干预前后患者的临床症状、ERP成分及功率谱密度。


Doors Task

在该任务中,每个试次均呈现两扇完全相同的门,受试者需通过按键猜测哪一扇门后隐藏的是奖励或惩罚。

任务流程(见图1)如下:开始后,屏幕首先呈现注视点“+”1500 ms,随后呈现两扇门。受试者按下“F”键(左)或“J”键(右),猜测门后的结果。按键后,屏幕再次呈现注视点“+”1000 ms,随后随机呈现反馈结果:绿色向上箭头表示获得“0.5元”奖励,红色向下箭头表示损失“0.25元”。反馈持续2000 ms,随后进入下一试次。


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图1 Doors Task流程


TMS刺激干预方案

强度为80% RMT,频率为18Hz,每次刺激持续2s,间隔20s,每次干预的总脉冲数为1980。

每次治疗持续20分钟,每天两次,每周5天,持续2周,总共进行了20次干预。

每天的两次治疗间隔不少于4小时。



研究结果

实验一

(1)mMDD存在更明显的奖赏加工异常

本研究分别采用:

SPN(刺激前负波)测量奖赏预期(reward anticipation)

RewP(奖赏正波)测量奖赏敏感性(reward sensitivity)

主要发现如下(见图2与表1):

① 奖赏预期(SPN)异常

MDD患者SPN平均波幅低于健康对照,说明其奖赏预期能力受损。

mMDD组SPN波幅低于NmMDD组,但差异未达到统计学显著性,仅表现出下降趋势。

② 奖赏敏感性(RewP)异常

MDD患者RewP波幅低于健康对照。

mMDD患者在获得奖励反馈后的RewP波幅显著低于NmMDD和健康对照,提示其奖赏敏感性明显下降。

三组总体表现为:

NmMDD>健康对照(HC) > mMDD


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图2 三组的SPN 和 Pz-RewP 成分的波形


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表1 三组之间 ERP 成分幅度的差异


(2)临床症状与电生理指标的关系

研究进一步分析了临床量表与ERP指标之间的相关性,发现:

① 快感缺失与抑郁和焦虑严重程度并不相关

HAMD-24与HAMA评分显著相关。

SHAPS评分(快感缺失)与HAMD-24、HAMA均无显著相关。

② 快感缺失与奖赏加工密切相关

SHAPS评分与SPN、RewP均显著相关。


(3)mMDD的奖赏预期与奖赏敏感性之间出现异常耦合

在正常情况下,奖赏预期(SPN)和奖赏敏感性(RewP)通常被认为是两个相对独立的奖赏加工阶段。

而本研究发现(见图3):

仅在mMDD患者中,SPN与RewP波幅呈显著相关。

在NmMDD和健康对照中,两者均无显著相关。


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图3 三组间 SPN 和 RewP 幅度的相关分析


实验二


(1)dTMS干预显著改善青少年mMDD患者的临床症状

经过2周以内侧前额叶皮层为靶点的深部经颅磁刺激(dTMS)治疗后:

快感缺失(SHAPS评分)显著改善

抑郁症状(HAMD-24评分)显著改善

焦虑症状(HAMA评分)显著改善


(2)dTMS改善了奖赏敏感性,而对奖赏预期相关神经振荡影响有限。

研究结合ERP和ERSP(事件相关频谱扰动)分析奖赏加工过程。

① 奖赏敏感性相关变化

干预后,在奖励反馈阶段观察到:

额-顶叶区域δ功率显著增加

额-顶叶区域θ功率显著增加

② 奖赏预期相关变化

在奖赏预期阶段,枕叶α频段功率未出现显著变化。


(3)快感缺失改善与奖赏加工神经指标密切相关

SHAPS评分改善程度与以下指标变化均呈显著相关:

SPN振幅变化(奖赏预期)

RewP振幅变化(奖赏敏感性)

额叶δ活动变化

额叶θ活动变化

其中,SHAPS与RewP的相关性强于SPN。


(4)干预后奖赏加工功能向健康水平恢复

实验二再次发现:

青少年mMDD患者存在奖赏预期与奖赏评价之间异常的功能整合。

经过dTMS治疗后:

多项ERP指标逐渐向健康对照水平恢复。


(5)ERP与ERSP结果提示奖赏预期和奖赏敏感性可能具有部分独立的神经机制

ERP结果显示SPN发生了改善,但ERSP分析未观察到枕叶α振荡发生相应变化。


结论


实验一:

结果表明,青少年mMDD患者在奖赏预期和奖赏结果评价两个阶段均存在异常脑电活动。

具体表现为,刺激前负波(SPN)和奖赏正波(RewP)波幅均降低,且这些电生理异常与快感缺失症状显著相关。这一结果支持奖赏加工受损可能是与青少年忧郁型重性抑郁障碍相关的一种神经电生理表征。

实验二:

在深部经颅磁刺激(dTMS)治疗后,SPN、RewP以及额顶叶δ/θ频段活动均发生了显著变化,同时快感缺失症状明显减轻。这些观察到的相关性提示,奖赏功能障碍与青少年mMDD的临床表现之间存在联系,为奖赏加工异常与忧郁型重性抑郁障碍之间协同变化提供了初步的观察性证据。


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引用文献:Liu, Z., Qi, Y., Cheng, W., Wen, Y., Qiao, D., Zhang, Y., ... & Yang, C. (2026). Neuroelectrophysiological clinical exploration of reward expectation and sensitivity abnormalities in adolescent melancholic MDD. Journal of Affective Disorders, 122128.

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