研究人員透過大腦成像和機器學習確定了六種抑郁癥亞型，揭示了量身客製的治療方案。精準精神病學的這一突破可以根據患者的大腦活動模式為其匹配最有效的療法，從而改善治療效果。
六種抑郁生物類別：透過大腦成像和機器學習辨識，每種亞型對治療的反應都不同。 精準精神病學：基於大腦活動的客製治療可改善抑郁癥患者的治療效果。 在不遠的將來，抑郁癥的篩查評估可能包括快速腦部掃描，以確定最佳治療方法。
根據史丹福大學醫學院研究人員領導的一項新研究，大腦成像與機器學習相結合，可以揭示抑郁癥和焦慮癥的亞型。研究6月17日發表在【自然醫學】（Nature Medicine）雜誌上，將抑郁癥分為六種生物亞型（或稱"生物類別"），並確定了對其中三種亞型更有可能有效或更不可能有效的治療方法。
大約30%的抑郁癥患者患有所謂的難治性抑郁癥，這意味著多種藥物或療法都無法改善他們的癥狀。對於多達三分之二的抑郁癥患者來說，治療無法將他們的癥狀完全恢復到健康水平。
藥物的處方大多是透過試驗和錯誤的方法得出的，因此可能需要數月或數年的時間才能找到一種有效的藥物（如果有的話）。而長時間嘗試一種又一種治療方法，卻得不到任何緩解，可能會加重抑郁癥狀。
研究者想知道，在抑郁癥領域，除了這種一刀切的方法之外，有沒有更好的替代方法，如何在第一次就把藥物/治療選對。
生物類別可預測治療反應
為了更好地了解抑郁癥和焦慮癥的生物學基礎，威廉士和同事使用功能性核磁共振成像（fMRI）成像技術對801名先前被診斷為抑郁癥或焦慮癥的參與者進行了評估，以測量他們的大腦活動。研究者還隨機分配了250名參與者，讓他們接受三種常用抗抑郁藥物中的一種或行為談話療法。
他們掃描了誌願者在休息和執行不同任務時的大腦，這些任務旨在測試他們的認知和情緒功能。利用一種被稱為聚類分析的機器學習方法對患者的大腦影像進行分組，他們在所研究的大腦區域中發現了六種不同的活動模式。
其中一種亞型患者的大腦認知區域過度活躍，與其他生物型患者相比，他們對抗抑郁藥物文拉法辛的反應最好。
另一種亞型患者的大腦在休息與抑郁和解決問題相關的三個區域的活動水平較高，他們在接受行為談話療法後癥狀得到了更好的緩解。
第三種亞型的患者在控制註意力的大腦回路的靜息活動水平較低，與其他生物型的患者相比，他們的癥狀不太可能透過談話療法得到改善。
據我們所知，這是首次證明抑郁癥可以用大腦功能的不同幹擾來解釋。從本質上講，這是一種基於大腦功能客觀測量的個人化心理健康醫學方法的展示。
在最近發表的另一項研究中，威廉士和她的團隊表明，使用fMRI腦成像技術提高了他們辨識可能對抗抑郁治療產生反應的個體的能力。在這項研究中，科學家們重點研究了一種被稱為抑郁癥認知生物型的亞型，這種亞型影響著四分之一以上的抑郁癥患者，而且不太可能對標準抗抑郁藥物產生反應。
透過使用fMRI辨識認知生物型患者，研究人員準確預測了63%患者病情緩解的可能性，而不使用腦成像技術的準確率僅為36%。準確率的提高意味著更有可能在第一時間獲得正確的治療。
科學家們目前正在研究針對這種生物類別的新型治療方法，希望能為那些對標準抗抑郁藥沒有反應的患者找到更多的選擇。
對抑郁癥的進一步探索
不同的生物型還與試驗參與者在癥狀和任務表現方面的差異有關。例如，那些大腦認知區域過度活躍的人比其他生物型的人有更高程度的失樂癥（無法感受快樂）；他們在執行功能任務時的表現也更差。那些對談話療法反應最好的亞型患者也會在執行功能任務中出錯，但在認知任務中表現良好。
在研究發現的六種生物類別中，有一種生物類別的成像區域與非抑郁癥患者的大腦活動沒有明顯差異。威廉士認為，他們很可能還沒有探索到這種疾病背後的全部大腦生物學特性--他們的研究主要集中在已知與抑郁和焦慮有關的區域，但這種生物型可能還有其他類別的功能障礙，而他們的成像技術沒有捕捉到。
威廉士和她的團隊正在擴大成像研究，以納入更多的參與者。她還希望在所有六種生物型中測試更多種類的治療方法，包括傳統上不用於治療抑郁癥的藥物。
個人化腦回路評分可辨識抑郁癥和焦慮癥中截然不同的生物型
目前迫切需要根據連貫的神經生物學功能障礙或"生物型 "得出量化指標，以便對抑郁癥和焦慮癥患者進行分層。我們在多項研究中使用了來自標準化功能磁共振成像方案的無任務和任務誘發數據，該方案適用於未接受治療（801人）和隨機接受藥物治療或行為治療（250人）的抑郁癥和焦慮癥患者。
從這些患者中，我們得出了以理論分類學為基礎的個人化、可解釋的腦回路功能障礙評分。
根據預設模式、顯著性和前頂葉註意回路的內在無任務功能環通度，以及情緒和認知任務引起的額葉和皮層下區域的啟用和環通度的不同特征，參與者被細分為六種生物類別。這六種生物類別與我們的理論分類法一致，並根據癥狀、在一般和情緒認知電腦測試中的行為表現以及對藥物治療和行為治療的反應進行了區分。
研究結果提供了一種新的、理論驅動的、經臨床驗證的、可解釋的定量方法，來解析抑郁和焦慮的生物異質性。因此，它們是推進精神病學精準臨床治療的一種很有前景的方法。
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參考文獻
Tozzi L,et al. Personalized brain circuit scores identify clinically distinct biotypes in depression and anxiety. Nat Med. 2024 Jun 17. doi: 10.1038/s41591-024-03057-9.
