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Erschienen in: European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience 3/2024

15.06.2023 | Original Paper

Brain–heart interaction disruption in major depressive disorder: disturbed rhythm modulation of the cardiac cycle on brain transient theta bursts

verfasst von: Hongliang Zhou, Tingting Xiong, Zhongpeng Dai, Haowen Zou, Xvmiao Wang, Hao Tang, Yinghong Huang, Hao Sun, Wei You, Zhijian Yao, Qing Lu

Erschienen in: European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience | Ausgabe 3/2024

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Abstract

Brain neurons support arousal and cognitive activity in the form of spectral transient bursts and cooperate with the peripheral nervous system to adapt to the surrounding environment. However, the temporal dynamics of brain–heart interactions have not been confirmed, and the mechanism of brain–heart interactions in major depressive disorder (MDD) remains unclear. This study aimed to provide direct evidence for brain–heart synchronization in temporal dynamics and clarify the mechanism of brain–heart interaction disruption in MDD. Eight-minute resting-state (closed eyes) electroencephalograph and electrocardiogram signals were acquired simultaneously. The Jaccard index (JI) was used to measure the temporal synchronization between cortical theta transient bursts and cardiac cycle activity (diastole and systole) in 90 MDD patients and 44 healthy controls (HCs) at rest. The deviation JI was used to reflect the equilibrium of brain activity between diastole and systole. The results showed that the diastole JI was higher than the systole JI in both the HC and MDD groups; compared to HCs, the deviation JI attenuated at F4, F6, FC2, and FC4 in the MDD patients. The eccentric deviation JI was negatively correlated with the despair factor scores of the HAMD, and after 4 weeks of antidepressant treatment, the eccentric deviation JI was positively correlated with the despair factor scores of the HAMD. It was concluded that brain–heart synchronization existed in the theta band in healthy individuals and that disturbed rhythm modulation of the cardiac cycle on brain transient theta bursts at right frontoparietal sites led to brain–heart interaction disruption in MDD.
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Metadaten
Titel
Brain–heart interaction disruption in major depressive disorder: disturbed rhythm modulation of the cardiac cycle on brain transient theta bursts
verfasst von
Hongliang Zhou
Tingting Xiong
Zhongpeng Dai
Haowen Zou
Xvmiao Wang
Hao Tang
Yinghong Huang
Hao Sun
Wei You
Zhijian Yao
Qing Lu
Publikationsdatum
15.06.2023
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
European Archives of Psychiatry and Clinical Neuroscience / Ausgabe 3/2024
Print ISSN: 0940-1334
Elektronische ISSN: 1433-8491
DOI
https://doi.org/10.1007/s00406-023-01628-4

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