设计与实施一项fMRI研究以考察抑郁女性及抑郁高风险年轻女性的思维抑制

本实验的总体目标是识别与青少年及年轻女性抑郁症及其抑郁风险相关的脑部激活变化。首先，需设计一个混合的区块与事件相关思维抑制范式，用于功能性磁共振成像（FMRI）实验。第二步是在参与者到达后对其进行访谈，以确定个体特异性的反刍思维陈述集。

接下来，在扫描前应将反刍性陈述输入 ePrime FMRI 实验范式中。最后一步是扫描参与者，同时他们使用与 MRI 兼容的反应盒来标记被抑制的思维重新出现并进入意识觉察的时刻。最终，该思维抑制范式可用于揭示与有重度抑郁风险的年轻女性个体中具有个人意义或令人困扰的反刍性思维抑制相关的脑激活变化。

该技术可帮助我们更好地理解重度抑郁症中潜在的神经机制，并可能为未来的研究提供一种潜在的生物标志物。在本实验方案中，首先构建一个可调节的思维抑制范式，供受试者在磁共振成像（MRI）扫描仪内观看。可使用 ePrime 编程呈现文字和图像幻灯片，并确保以毫秒级精度采集受试者的按键反应数据。

该范式应包含四个区块，每个区块以新呈现的屏幕为标志。第一个区块为目标陈述期，应呈现一条特定于受试者的陈述或干扰性文字，持续12.5秒，同时显示一个关键词。在文字呈现后的三个区块中，应在屏幕左侧显示一个三色交通信号灯。

第一个带有红色交通信号灯的区块是持续32秒的思维抑制期。随后信号灯应变为绿色，持续30秒，表示自由思维期。该区块的最后一个画面应显示闪烁的黄色灯光，以表示运动反应期。

将光照设置为在1,520至500毫秒之间的伪随机时间间隔内闪烁四次。然后重复此序列12次，使每个成像扫描过程中三个区块各呈现四次。务必以易于修改的方式构建该实验范式，以便在实验过程中将每位受试者的目标语句插入范式中。

目标陈述和关键词将包括参与者提供的与个人相关的负面反刍思维，以及受试者到达时在屏幕上显示的中性干扰性陈述和关键词。首先，获得书面的知情同意，并进行磁共振成像（MRI）安全性筛查。然后使用贝克抑郁量表（Beck Depression Inventory）、汉密尔顿抑郁评定量表（Hamilton Depression Rating Scale）以及简明国际神经精神病学访谈（mini International Neuropsychiatric Inventory）评估抑郁严重程度和精神科状况。

同时收集有关用药情况和教育背景的信息。接下来，请参与者列出他们在过去几周内反复出现且无法摆脱的困扰性想法或担忧。与参与者讨论这些内容，并记录他们的口头陈述。

然后与参与者合作，将该陈述改写并缩短为7到10个词。同时，确定一个具有情感意义且能向参与者明确传达该目标陈述含义的关键词。将这些与个人相关的陈述、中性干扰陈述及其关键词插入到每次运行中预先准备好的范式内。

第一个区块应包含两个个人思维抑制区块和两个干扰思维抑制区块。在扫描前，针对每位参与者以及参与者之间，在三次 FMRI 扫描中对个人思维和干扰思维时段的顺序进行平衡。向参与者提供任务说明。

告知他们应在整个实验过程中观察屏幕上的交通信号，并在目标陈述期间抑制思维。当看到红灯时，应抑制思维；当看到绿灯时，则可自由思考。在思维抑制和自由思考期间，每当目标想法重新出现时，都应按下反应框按钮。

同时，要求受试者每次看到闪烁的黄色灯光时按下反应盒按钮。所有成像均在配备八通道并行接收头线圈的3 T全身短孔径扫描仪上进行。首先获取T1加权三维SPGR轴向解剖扫描图像，层厚为132至161毫米。

接下来，设置功能磁共振成像的扫描切片，从大脑顶点开始，覆盖整个大脑。在受试者执行实验范式的同时，使用梯度回波EPI序列采集三次功能扫描数据。扫描完成后，将采集的图像传输至分析工作站。

首先将解剖学 MRI 数据转换至 TX 空间以开始分析，随后将解剖数据与功能数据集进行共配准，并对所有受试者的解剖扫描图像进行平均，以生成一幅综合图像，然后对功能数据集进行时间校正。

应用三维运动校正，并将每个运行的图像重新对齐到第五帧。同时使用6毫米高斯核进行平滑处理，并将功能数据归一化至TX空间。接下来，采用基于事件的相关分析方法，构建一个分析方案，以提取与思维抑制、思维重现以及在思维抑制或自由思维任务区间内成功压抑相关的时段。

将重现事件定义为从按钮按下前500毫秒开始，到按钮按下后2000毫秒结束的时间区间。在思维抑制阶段内，若无任何重现事件发生，则定义为成功的思维抑制。同时，将运动控制定义为在运动反应期间黄色灯光闪烁的事件时间点。

接下来，使用一般线性模型识别与组间和组内对比相关的活动簇。同时，基于先验假设进行随机效应分析。最后，利用此处屏幕上显示的对比条件和分组，对思维抑制进行组间对比分析。

务必使用错误发现率对多次比较进行对比校正。此处我们可以看到，对照组个体与重度抑郁症患者在思维抑制相对于运动控制任务中的脑激活图谱，B 为高风险个体与重度抑郁症患者之间的比较，C 为对照组个体与高风险个体之间的比较。

这些脑区图显示了在对照组与重度抑郁症患者之间、B 对照组与高风险个体之间，以及 C 高风险个体与重度抑郁症患者之间，目标思维重现相较于成功思维抑制所涉及的脑区。最后，该图展示了前扣带皮层在思维重现与思维压抑条件下血氧水平依赖（BOLD）信号的变化。在两种条件之间，BOLD 信号差异最显著的是对照组，其次是高风险个体，最后是重度抑郁症患者。以上结果基于本实验流程得出。

其他方法，如功能连接性分析，可使我们观察重度抑郁症患者与高危个体之间脑连接性的差异。