帕金森病(PD)与情感异常有关。多巴胺能药物改善帕金森运动症状,但是少即是已知的关于多巴胺能代理在情感处理的影响,尤其是在抑郁PD (dPD)患者。本研究的目的是检查多巴胺能药物治疗对大脑活动的影响在沮丧和抑郁帕金森病抑郁情绪刺激(ndPD)患者。与会者包括18 ndPD患者(11人,7女性)和10 dPD患者(7人,3女性)。病人认为情绪面孔的照片在功能性磁共振成像。扫描进行病人服用anti-Parkinson药物和药物治疗后的第二天被暂时停止。结果表明,多巴胺能药物在脑额叶前部皮层有相反的影响取决于抑郁状态。DPD患者腹内侧前额叶皮层中表现出更大的失活(VMPFC)多巴胺能药物比,虽然ndPD患者表现出更大的失活在这个地区远离毒品。侧前额叶皮层在静息状态网络(静)。静息活动与大脑活动负相关系统用于外部视觉注意力。 Thus dopaminergic medications may promote increased attention to external visual stimuli among dPD patients but impede normal suppression of DMN activity during external stimulation among ndPD patients.
功能磁共振成像数据收集在一个西门子Magnetom三3特斯拉成像系统使用身体传输线圈和一个可选的8路头线圈接收数组。一个
T
2
∗三梯度回波EPI序列用于采集参数:TR / TE = 2100/28毫秒,FA = 77°,矩阵= 64×64,FOV = 224×224毫米。每个EPI卷由38片3.5毫米厚,产生各向同性体素。2分进行,每箱装185卷和持久的约6.5分钟。一样EPI的图片我们获得了使用double-echo字段映射,梯度回波技术。3 d MPRAGE序列(TR / TE / TI = 2100/2.93/1100 msec, FA = 12°, FOV = 224×256×192毫米,1×1×1毫米各向同性体素,矢状分区)被用来收集解剖图像的定位功能反应和登记的受试者的功能磁共振成像数据集跨会话和立体定向标准Talairach空间(
37]。
图像数据分析进行离线使用分析功能神经影像学AFNI软件和牛津中心功能性磁共振成像的大脑(FMRIB)软件图书馆(目前)。EPI卷组成的运动和片的功能磁共振成像数据纠正时机内跨会话和注册在运行和运行。切片图像的几何畸变校正是在本地做空间的基础上获得字段映射。Voxelwise intensity-normalized的分析,空间平滑(3 d高斯内核)和连接时间序列响应随后进行多元线性回归,为每个刺激类别提供同步参数估计和EPI基线固定由80卷。估计运动参数以及漂移条款作为妨害基线模型中解释变量。引用的箱式车形状函数为每个刺激类别与科恩的正则血流动力学脉冲响应函数的卷积,以更好地反映时间延迟和fMRI响应的动态特性。激活对比测量感兴趣的部分信号变化计算了标准Talairach坐标空间为二级组分析。三次样条插值重采样的标准空间,产生各向同性体素2×2×2毫米。基于原始功能磁共振成像数据的空间分辨率和空间平滑的预处理过程中,激活/失活反应测量每个体素位置反映了平均解析元素大小10毫米的边缘。二级集团分析,探索性voxelwise随机效应方差分析最初是与抑郁症之间进行主题因素(现在或缺席)和多巴胺能药物状态(开或关)内的主体因素。 The dependent response measure was the activation/deactivation contrast between emotional face stimuli (averaged across all three emotion categories of happy, angry, and sad) and a fixation baseline. Note that neutral facial expressions were not used in this analysis, as comparisons with fixation for mapping of deactivations within the default-mode network represent a more appropriate baseline in simulating resting state. The voxelwise analysis was followed by a region-of-interest (ROI) analysis using
先天的结构上定义roi并将响应措施为每个单独的情感以及控制年龄和教育的潜在混淆。
3所示。结果
失活的显著差异水平中线静息状态网络作为抑郁和多巴胺能药物治疗状态的函数(参见图显而易见
1)。
地图在相同级别的统计显著性阈值(
P
<
0.001)显示与响应模式的变化在沮丧和抑郁PD患者抑郁。
voxelwise方差分析(方差分析)显示一个重要药物治疗抑郁症交互的腹内侧前额叶皮层(VMPFC)在Talairach位置峰值的影响
(
(
x
,
y
,
z
)
=
(
3,53岁,16岁
)
]。DPD患者表现出更大的失活与多巴胺能药物虽然ndPD患者显示了相反的模式(见图
1)。一个同伴
FreeSurfer分析结构的MRI扫描没有任何明显的内侧前额叶皮质大脑区域体积差异不消沉和沮丧PD患者的组织调整的年龄和教育。侧前额叶皮层相互影响峰值对应的位置定义的前扣带皮层区域自动解剖标记(AAL)阿特拉斯Tzourio-Mazoyer et al。
38]。全因子分析随后进行SAS v9.3 (SAS研究所有限公司、卡里、数控)使用的功能磁共振成像响应数据的单独的情绪从这个解剖ROI提取,将在以下称为VMPFC。平均分数信号改变所有体素内的ROI是用作衡量的依赖。
使用交叉设计的方差分析与抑郁症之间的主体因素(现在或缺席)和多巴胺能药物状态(开或关),情感类别(愤怒、快乐或悲伤),和半球(左或右)在主体因素。年龄和受教育程度作为协变量的分析,尽管变量被发现与fMRI激活/失活反应,因此不会影响结果。这种分析揭示了重要的三方互动抑郁,多巴胺能药物状态和情感类别(
F
(
2,48
)
=
4.76;
P
=
0.013)。三方互动可能会受到严重的抑郁和多巴胺能药物之间的相互作用状态笑脸(
F
(
1、24
)
=
6.72;
P
=
0.016)。没有效果的半球。表
2列出了最小二乘边际意味着平均半球这个VMPFC地区;平均在情感分类抑郁症的药物设计显示在图中
2。
功能磁共振成像研究发现,抑郁个体表现出更少的失活的侧前额叶皮层比正常对照组在面向外部的任务(
44,
47]。例如,Sheline et al。
44]发现犯人抑郁症患者静息未能减少活动,包括侧前额叶皮层,当浏览和重新评估消极的图片。Johnson et al。
56)指出,缺乏在侧前额叶皮层失活的干扰水平呈正相关的负面反刍基本上一群犯人抑郁症患者。在目前的研究中,我们看到VMPFC失活在抑郁水平的降低而不消沉PD患者多巴胺能药物。17(的数据为一个单独的组与正常对照组显示VMPFC失活−0.105的水平。这些受试者扫描两个单独的天没有多巴胺能药物使用相同的协议但不分析目前研究的一部分。失活的正常水平大于子群的PD患者。)
我们的研究结果可能反映了相互调制在前额叶皮层和侧前额叶皮层之间分别是VLPFC。这是符合之前的工作由Northoff et al。
41和哈维et al。
42]。例如,Northoff et al。
41]发现,情感和nonemotional判断具有情感冲击力的照片引起活动增加的分别是VLPFC和背外侧前额叶皮层(DLPFC)和并发信号减少侧前额叶皮层和dorsomedial前额叶皮层。随后,Northoff et al。
57)评论内侧和外侧之间的跷跷板平衡前脑区域。他们提出了一个静息状态的假设的重度抑郁症异常的静息状态的活动导致减少rest-stimulus互动表现为减少任务相关失活反应这些地区高的静息状态midcortical活动(
41,
58]。在工作记忆的功能磁共振成像研究抑郁症患者,哈维et al。
42]看到活动增加的外侧前额叶皮层和背侧前扣带皮层在抑郁症患者与健康对照组相比。性能和反应时间具有可比性。这些发现表明,抑郁症患者必须招募更多的神经资源为了维护工作记忆性能与正常对照组。此外,哈维et al。
42解释这是抑郁的科目应对缺乏失活边缘PFC提高横向PFC的活动为了保持相同的两个区域之间的“鸿沟”活动与健康对照组相比。在情绪调节文献之回顾,菲利普斯et al。
39VMPFC活动]提出了一种神经模型(在其他内侧前额叶区域)与自动情绪调节和分别是VLPFC活动与自愿的情感管理。Sheline et al。
44)指出,未能减少抑郁和建议的静息活动失调的自动情绪处理表明静在萧条的根本重要性。抑郁个体实现成功的情感管理招聘额外侧前额叶的神经区域包括VMPFC(分别是VLPFC克服障碍
39,
40,
50]。这个模型与我们的数据是一致的。事实上,它会出现抑郁的关系描述和不抑郁组PD患者的数据
2和
3适用在连续体;因此,我们的数据显示VMPFC失活和分别是VLPFC激活之间的线性关系。图中的散点图
4显示,这种关系的斜率是相似的抑郁和不消沉PD患者和类似于另一组与正常对照组扫描在同样的协议(但不是本研究的一部分)。
我们不知道之前的研究,研究了多巴胺能药物对神经活动的影响在认知或情感dPD患者特别处理。然而,正如介绍,却很少有研究关注不消沉PD患者的脑激活或异类样本的PD患者和/或多巴胺能药物(
8,
10,
11),和一些调查人员集中在静息。例如,van Eimeren et al。
59)使用功能磁共振成像检查执行功能/短期记忆在PD患者的静息多巴胺能药物。他们发现失活的内侧PFC健康对照组和PD患者。然而,PD患者显示相关的任务大大减少失活后扣带皮层和楔前叶。此外,内侧前额叶皮质和吻侧腹内侧尾状核在PD功能断开连接。作者没有排除患者情绪障碍或轻微抑郁的贝克抑郁量表截止分数;因此,样品可能是异构的结果难以解释。使用宠物,Argyelan et al。
9]观察到类似的失活VMPFC序列学习任务中犯人ndPD病人和健康控制参与者。当药用,ndPD患者没能证明学习相关的基于宠物失活。我们发现ndPD患者表现出更少的失活侧前额叶皮层的多巴胺能药物治疗相比,这些结果是一致的。
Delaveau et al。
60]研究了PD患者的反应情绪面部表情,左旋多巴,发现增加失活后扣带/楔前叶地区的药物上的静,这表明左旋多巴增加病人的能力参加外部的刺激。他们没有看到任何差异VMPFC失活在PD患者和左旋多巴。虽然Delaveau et al。
60排除PD患者抑郁症,他们不排除轻度抑郁或精神抑郁患者,提供一个可能的解释有差异的结果。