錯誤相關負波可作為預測青春期女性初患廣泛焦慮障礙的生物標記

來自佛羅里達州立大學的AlexandriaMeyer等人在Journal of Child Psychology and Psychiatry上發文，其採用事件相關電位方法，探究了錯誤相關負波(Error-RelatedNegativity, ERN)對青春期女性在1.5年內初患廣泛性焦慮障礙(GeneralizedAnxiety Disorder, GAD)的預測作用。本研究首先採用側抑制任務(FlankersTask)測量被試在基線水平的錯誤相關負波，並讓被試完成自我報告問卷以評估當前的焦慮水平，同時採用診斷性訪談以評估被試及其父母的精神病史；1.5年後，被試需接受同樣的測驗。結果表明，在生長發育的關鍵期，ERN作為GAD生物標記具有一定的預測效用。

關鍵字：青少年；焦慮症；生物指標；事件相關電位

本研究共選取550名青少年女性，平均年齡13.5-15.5歲(M=14.39, SD=0.63)，排除在基線評估時患有抑鬱症(n=34)和廣泛性焦慮症的個體(n=21)，在基線評估或1.5年後續評估中缺少診斷數據或自我報告數據的個體(n=30)以及不能完成側抑制任務的個體(n=8)，最終有457名被試數據被採納。

錯誤相關負波(ERN)是一種與廣泛性焦慮障礙(GAD)有關的ERP成分。當個體在執行簡單的反應時任務犯錯時，該成分被誘發。ERN常出現在錯誤反應後的20-100ms，對應於額中央的激活。前人研究表明，在患有廣泛性焦慮障礙的成人中，ERN的幅值在一定程度上有所增加。在本研究中發現，相較於非GAD組而言，GAD組的ΔERN在基線評估時要更大（見圖1）。這說明了基線期ΔERN的增加在一定程度上會增加被試首次患GAD的可能性。

圖1 GAD組（左）與非GAD組（右）在Fcz電極點錯誤與正確試次的波形及其差異波

表1呈現了GAD組與非GAD組的各臨床癥狀以及腦電活動指標在前後測的平均數與標準差。研究者發現，隨著GAD的產生，青少年會伴隨著煩躁F(1,442) = 15.52, p < .001, 痛苦F(1,442) = 7.56, p < .01, 社會焦慮F(1,442) = 27.33, p < .01, 創傷入侵F(1,442) = 7.51, p < .01, 創傷迴避F(1,442) = 4.08, p < .05, 反覆檢查F(1,442) = 7.37, p < .01等癥狀。此外，父母有抑鬱症病史的青少年在後續評估中更易患GAD。

表1 前後測中GAD組與非GAD組臨床變數與錯誤相關腦活動指標的平均數與標準差M(SD)

首先，為了檢驗各個因素對焦慮症首次發作的獨立預測作用，所有的危險因素均被標準化，作為連續預測指標被納入到Logistic回歸中。結果見表2，說明基線測量過程中的社會焦慮癥狀與ΔERN均可獨立預測GAD首次發作。這個結果表明，ΔERN可以獨立於其他危險因素，其幅值的增大在一定程度上預測GAD的首次發作。

表2 同時納入青少年抑鬱、焦慮癥狀、父母抑鬱以及錯誤相關的神經活動以預測前後測間的廣泛性焦慮症（GAD）的首次發作的Logistic回歸分析結果

其次，為了檢驗ΔERN與焦慮症關係的特異性，研究者同時探究了ΔERN對首發抑鬱症的預測作用。相較於基線評估，1.5年的後續評估發現僅有49名青春期女性初患抑鬱症。該結果說明，ΔERN並不能預測首發抑鬱症(Oddratio=0.97, p=0.86, 95%CI: 0.72-1.32)，由此證明了ΔERN與焦慮症關係的特異性。

表3呈現了ΔERN與社會焦慮癥狀的ROC曲線分析結果，其涵蓋了在一系列臨界值下敏感性、特異性以及正負預測值等指標。結果表明，ΔERN與社會焦慮癥狀均表現出較強的特異性，但對GAD預測的敏感性都相對較低。

表3 基線評估預測1.5年後初患GAD的敏感性、特異性與正負預測值

ΔERN被轉化為正值，則數值越正代表錯誤相關大腦活動增強，更容易將其與其他風險衡量指標相比較。採用接受者操作特徵曲線(ROC)以確定曲線下面積、敏感性、特異性等指標。此表包含了一系列連續ΔERN與社會焦慮癥狀指標的臨界值。(AUC(AreaUnder the Curve)曲線下面積；GAD(GeneralizedAnxiety Disorder)廣泛性焦慮障礙；SEN(Sensitivity)敏感性；SPEC(specificity)特異性；PPV(PositivePredictive Value)正預測值；NPV(NegativePredictive Value)負預測值。)

隨後，為了檢驗ΔERN比社會焦慮癥狀對GAD的首次發作具有更強的預測作用，研究者採用兩種不同方式的平行檢驗以探究兩種方法的聯合作用。這兩種平行檢驗分別採用「or」與「and 」方法，「or」方法是指ΔERN與社會焦慮癥狀中任意一個測驗呈陽性，則可預測GAD的首次發作；「and」方法是指ΔERN與社會焦慮癥狀結果均呈陽性，才可預測GAD的首次發作。如表4所示，基於「or」方法的平行檢驗，在ΔERN與社會焦慮癥狀較低的臨界值條件下，會增加敏感性，降低特異性，正負預測值改變較少；與之相反，基於「and」方法的平行檢驗，在ΔERN與社會焦慮癥狀較高的臨界值條件下，會增加特異性，降低敏感性。值得注意的是，基於「and」方法的平行檢驗會顯著增加正預測值，這就說明一個篩查呈陽性的個體（ΔERN與社會焦慮癥狀指標均很高），其有72%的可能性之後會出現GAD。與之相比，僅社會焦慮癥狀指標只能提供22.5%的預測效力。

表4 在平行「or」檢驗與平行「and」檢驗中，青少年錯誤相關腦活動與社會焦慮癥狀分別預測1.5年後初患GAD的敏感性、特異性以及正負預測值

ΔERN被轉化為正值，則數值越正代表錯誤相關大腦活動增強，更容易將其與其他風險衡量指標相比較。採用接受者操作特徵曲線(ROC)以確定曲線下面積、敏感性、特異性等指標。此表包含了一系列連續ΔERN與社會焦慮癥狀指標的臨界值。在平行檢驗中，採用「or」的規則是指兩個測驗中任意一個測驗呈陽性，則說明該疾病存在；而採用「and」規則，則說明兩個測驗結果均呈陽性，才能說明該疾病存在。基於「or」方法的平行檢驗計算公式：敏感性=(A)SEN+(B)SEN-[(A)SEN×(B)SEN]，特異性=(A)SPEC×(B)SPEC；基於「and」方法的平行檢驗計算公式：敏感性=(A)SEN×(B)SEN，特異性=(A)SPEC+(B)SPEC-[(A)SPEC×(B)SPEC]

AUC(Area Under the Curve)曲線下面積；GAD(Generalized Anxiety Disorder)廣泛性焦慮障礙；SEN(Sensitivity)敏感性；

一句話總結：本研究結果證明，對於青春期女性，錯誤相關負波(ERN)可以預測1.5年後廣泛性焦慮障礙(GAD)的首次發作，而對其他類型的焦慮症沒有預測作用，因此，ERN可以作為預測青春期女性初患GAD的生物標記。

參考文獻：MeyerA, Nelson B, Perlman G, et al. A neural biomarker, the error‐relatednegativity, predicts the first onset of generalized anxiety disorder in a largesample of adolescent females[J]. Journal of Child Psychology and Psychiatry,2018.

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