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背景目的:重性抑郁障碍（Major depressive disorder,MDD）表现出高患病率、低治愈率等特点,解决这一问题根本在于探明其发病及治疗机制。既往有众多研究尝试揭示抑郁障碍多因素发病机制,虽有一定进展但目前仍没有明确定论。众多研究提示抑郁障碍是一种大脑神经活动和连接性异常的疾病。神经电生理检查中的脑电凭借低成本、非侵入性、即刻反应性、毫秒级的高时间分辨率等特性,在神经精神疾病等的脑功能研究和临床应用中被广泛使用。抑郁障碍脑电已被广泛研究,但以往脑电研究方法忽略了全脑神经网络的时间动态变化。脑电微状态是典型的电压拓扑图,反映了脑网络的短暂激活,可在拓扑层面对脑电进行连续时间分析,可补充研究疾病中持续精神活动的动态变化。既往仅有少数研究关注抑郁障碍患者的静息态脑电微状态,这些研究提示了抑郁障碍患者脑电微状态指标异常且与抑郁症状的严重程度有关,经治疗后可改变脑电微状态指标。但既往研究多集中在抑郁障碍患者与正常被试的差异上,而关注首发抑郁障碍患者及5-羟色胺再摄取抑制剂（Selective serotonin reuptake inhibitor,SSRI）治疗相关脑电微状态研究却少之又少。本研究通过静息态脑电微状态分析方法探索首发重性抑郁障碍患者神经电生理特征及评估SSRIs抗抑郁治疗前后脑网络动力学的变化,以期找到抑郁障碍生物学特征指标及疗效预测指标。方法:1.研究对象、干预随访及资料收集（1）初筛组采用横向病例对照和纵向追踪研究设计,于2020年1月到2021年7月收集101名首发未治疗的重性抑郁障碍患者（MDD基线/治疗前组）和45名健康被试（HC）收集一般资料、汉密尔顿抑郁量表（Hamilton depression rating scale,HAMD）、重复性成套神经心理状态测验（Repeatable battery for the assessment of neuropsyehological status,RBANS）、64导静息态脑电。入组后所有MDD患者均接受SSRIs治疗并追踪随访,共76名MDD患者（MDD8周/治疗后组）完成了8周随访,再次收集上述资料,其中仅51名患者再次完成64导静息态脑电。（2）预测疗效组根据初筛组MDD患者8周HAMD量表得分和减分率评定SSRIs疗效达到临床治愈标准（抑郁症状完全消失时间＞2周,HAMD-17≤7）,将首发未治疗MDD患者分为临床治愈预测组（remission prediction,RP）26例和未达临床治愈预测组（non-remission prediction,NRP）50例。（3）验证组采用病例对照研究设计,于2021年8月至2021年11月收集30名首发未治疗重性抑郁障碍患者（v MDD）和30名健康被试（v HC）,收集上述资料。2.分析方法（1）脑电微状态分析:先进行静息态脑电数据预处理,再分别对各组所有预处理脑电数据进行脑电微状态分析:计算全局场功率、寻找峰值脑拓扑图、聚类、拟合,最后得出各组的脑电微状态指标。（2）抑郁障碍脑电微状态特征分析及验证:初筛组对比MDD基线组和HC组的脑电微状态参数差异;验证组对比v MDD基线组和v HC组的脑电微状态指标的差异。（3）抑郁障碍脑电微状态与临床及认知症状的相关性分析:初筛组和验证组所有MDD患者脑电微状态指标与HAMD及RBANS因子分进行相关性分析。（4）SSRIs治疗过程中脑电微状态的变化:初筛组比较MDD基线组与治疗后组脑电微状态指标的变化;对比MDD治疗后组与HC组之间脑电微状态的差异。（5）脑电微状态对SSRIs药物疗效预测:比较RP和NRP的脑电微状态指标差异;基线时患者脑电微状态指标与HAMD 0//8周总分及减分率进行相关性分析。（6）脑电微状态指标对辅助诊断及疗效预测的应用价值:受试者工作特征曲线（Receiver operating characteristic curve,ROC）分析脑电微状态指标及逻辑回归后联合指标对抑郁障碍辅助诊断、SSRIs疗效预测的价值。结果:1.脑电微状态拓扑图脑电微状态分析后各组被试中的聚类产生4种脑电微状态（A、B、C、D）与既往研究一致,且这4种脑电微状态的解释方差比例在65%-84%。2.抑郁障碍脑电微状态特征及验证（1）初筛组:与正常人群相比,首发未治疗抑郁障碍患者的脑电微状态D的平均持续时间减少（t=1.984,p=0.049）,而脑电微状态A、B和C平均持续时间的差异并不显著;脑电微状态A（t=-2.109,p=0.037）和脑电微状态B（t=-2.287,p=0.024）的频率增加,而脑电微状态C、D频率无统计学差异;两组间4个脑电微状态的时间比例及4个脑电微状态相互转换概率无统计学差异。（2）验证组:与正常对照相比,验证组v MDD基线组的脑电微状态D的平均持续时间低于v HC组（t=3.335,p=0.001）,而脑电微状态A、B和C平均持续时间的差异并不显著;且脑电微状态A频率（t=-2.685,p=0.009）显著增加,而在其他脑电微状态B、C、D频率无统计学差异;v MDD组和v HC组4个脑电微状态的时间比例及4个脑电微状态相互转换概率无统计学差异。3.抑郁障碍脑电微状态与临床及认知症状的相关性（1）抑郁障碍脑电微状态指标与HAMD因子分的相关性焦虑/躯体化因子与脑电微状态D到C转换概率（r=0.234,p=0.019）成正相关。体重因子与脑电微状态C平均持续时间（r=0.224,p=0.025）、脑电微状态D平均持续时间（r=0.238,p=0.017）成正相关;而与脑电微状态B频率（r=-0.319,p=0.001）、脑电微状态B时间比例（r=-0.204,p=0.041）、脑电微状态D到B转换概率（r=-0.265,p=0.007）成负相关。认知障碍因子与脑电微状态D平均持续时间（r=0.231,p=0.021）成正相关;而与脑电微状态B频率（r=-0.240,p=0.016）成负相关。阻滞因子与脑电微状态D平均持续时间（r=0.198,p=0.048）成正相关。睡眠障碍因子与脑电微状态C频率（r=0.236,p=0.018）、脑电微状态D频率（r=0.241,p=0.016）、脑电微状态C到D转换概率（r=0.198,p=0.048）成正相关。（2）抑郁障碍脑电微状态指标与RBANS因子的相关性即刻记忆与脑电微状态A平均持续时间（r=0.260,p=0.009）、脑电微状态B平均持续时间（r=0.200,p=0.047）成正相关;而与脑电微状态A频率（r=-0.210,p=0.036）、脑电微状态D频率（r=-0.233,p=0.019）成负相关。视觉广度与脑电微状态B平均持续时间（r=0.206,p=0.040）成正相关;而与脑电微状态D频率（r=-0.263,p=0.008）、脑电微状态C到D转换概率（r=-0.223,p=0.026）成负相关。言语功能与脑电微状态B（r=0.276,p=0.005）及脑电微状态C（r=0.296,p=0.003）的平均持续时间成正相关;而与脑电微状态A频率（r=-0.217,p=0.030）、脑电微状态D频率（r=-0.361,p=0.0002）、脑电微状态D时间比例（r=-0.306,p=0.002）成负相关。延时记忆与脑电微状态A（r=0.273,p=0.006）、脑电微状态B（r=0.220,p=0.028）、脑电微状态C（r=0.206,p=0.040）的平均持续时间成正相关;而与脑电微状态A（r=-0.234,p=0.019）和脑电微状态D（r=-0.289,p=0.004）的频率、脑电微状态C到D转换概率（r=-0.199,p=0.048）成负相关。注意功能与脑电微状态参数无显著相关性。4.SSRIs治疗过程中脑电微状态的变化（1）抑郁障碍SSRIs治疗有效患者的脑电微状态变化与治疗前的MDD基线组相比,经过8周SSRIs治疗后的MDD患者的脑电微状态D的平均持续时间（t=-2.544,p=0.014）和时间比例（t=-2.299,p=0.026）显著增加,脑电微状态A频率显著下降（t=2.268,p=0.028）;脑电微状态D到A的转换概率显著下降（t=2.676,p=0.010）,脑电微状态B到D（t=-2.007,p=0.050）和D到B的转换概率（t=-2.441,p=0.018）均显著增加。（2）抑郁障碍SSRIs治疗有效患者的脑电微状态特征相对HC组,8周治疗后MDD组的4个脑电微状态各指标（平均持续时间、频率、时间比例和相互转移概率）均无统计学差异。5.抑郁障碍脑电微状态对SSRI药物疗效预测（1）临床治愈预测组和未达临床治愈预测组的脑电微状态差异RP组脑电微状态D的平均持续时间短于NRP组（t=2.001,p=0.049）,而其他脑电微状态的平均持续时间无统计学差异;RP组脑电微状态C的频率高于NRP组（t=-2.381,p=0.020）,其他脑电微状态的频率无统计学差异。4个脑电微状态时间比例无统计学差异;RP组从脑电微状态D到B的转换概率明显低于NRP组（t=2.111,p=0.038）;其他脑电微状态之间的转换概率无统计学差异。（2）抑郁障碍脑电微状态与HAMD总分/减分率的相关性脑电微状态C频率与HAMD8周总分成负相关（r=-0.253,p=0.028）,与减分率成正相关（r=0.250,p=0.029）。脑电微状态C的时间比例与HAMD8周总分呈负相关（r=-0.245,p=0.033）,与减分率成正相关（r=0.256,p=0.025）。脑电微状态A到C的转换概率与HAMD8周总分呈负相关（r=-0.226,p=0.049）,与减分率成正相关（r=0.261,p=0.023）。脑电微状态D向B转换概率与HAMD8周总分成正相关（r=0.285,p=0.012）。6.脑电微状态对抑郁障碍的诊疗价值（1）抑郁障碍脑电微状态指标对辅助诊断的ROC曲线脑电微状态D平均持续时间的曲线下面积（Area under the curve,AUC）为0.662,灵敏度为50.4%,特异度:77.3%;脑电微状态A频率的AUC为0.632,灵敏度为80.0%,特异度:49.6%;脑电微状态B频率的AUC为0.629,灵敏度为88.0%,特异度:35.1%。将所有脑电微状态指标进行逻辑回归后做ROC曲线分析,逻辑回归后联合诊断的AUC为0.787。（2）抑郁障碍脑电微状态指标对SSRIs疗效预测的ROC曲线脑电微状态D平均持续时间的AUC为0.641,灵敏度为42.3%,特异度:90.0%;脑电微状态C频率的AUC分别为0.668,灵敏度为69.2%,特异度:60.0%;脑电微状态D到B转换概率的AUC分别为0.645,灵敏度为66.0%,特异度:68.6%。提取RP组和NRP组脑电微状态所有指标进行逻辑回归后做ROC曲线分析,逻辑回归后联合预测SSRIs疗效的AUC为0.835。结论:1.抑郁障碍患者脑电微状态存在动态脑网络的异常,脑电微状态D平均持续时间及微状态A频率可能是抑郁障碍脑活动时间动力学的生物特征指标。2.脑电微状态D平均持续时间及微状态A频率可能是反映抑郁障碍发生发展的状态指标。3.脑电微状态D平均持续时间及微状态C频率可能是抑郁障碍患者SSRIs疗效预测的神经电生理特征指标。4.脑电微状态逻辑回归后联合指标可能对抑郁障碍辅助诊断及SSRIs疗效预测有一定价值。