Increased occipital delta dipole density in major depressive disorder determined by magnetoencephalography

Increased occipital delta dipole density in major depressive disorder determined by magnetoencephalography

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J Psychiatry Neurosci 2005;30(1):17-23

Alberto Fernández, PhD; Alfonso Rodriguez-Palancas, MD; María López-Ibor, MD, PhD; Pilar Zuluaga, PhD; Agustín Turrero, PhD; Fernando Maestú, PhD; Carlos Amo, MD, PhD; Juan José López-Ibor Jr., MD, PhD; Tomás Ortiz, MD, PhD

Fernández, Maestú, Amo, Ortiz — Centro MEG Dr. Pérez Modrego, Universidad Complutense de Madrid; Rodriguez-Palancas
— Servicio de Psiquiatría, Hospital Central de la Defensa; López-Ibor, López-Ibor — Departamento de Psiquiatría, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid; Zuluaga, Turrero — Departamento de Estadística e Investigacion Operativa, Facultad de Medicina, Universidad Complutense de Madrid, Spain.

Abstract

Objective: To test the hypothesis that there is increased low-frequency activity located predominantly in the frontal lobe in patients with major depressive disorder using magnetoencephalography.

Methods: We carried out an unmatched or separate sampling case–control study of 31 medication-free patients who met the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, fourth edition (DSM-IV), criteria for major depressive disorder and were outpatients of the Hospital Central de la Defensa, Madrid, and 22 healthy control subjects with no history of mental illness. A logistic regression analysis was employed to examine the predictive value of magnetoencephalography dipole density scores in the diagnosis of depression. We attempted to locate generators of focal magnetic slow waves by employing a single moving dipole model and by calculating dipole densities in prefrontal, frontal, parietal, temporal and occipital areas. The study lasted from February 2001 to January 2003.

Results: Only 2 dipole density scores, right occipital delta and left temporal delta, were significantly related to depression. According to the comparison of univariate and multivariate models and odds ratios, the right occipital delta dipole density is the factor with the greatest predictive power for depression, and the only one to show a significant correlation with severity of depression.

Conclusions: We did not find any frontal lobe functional alteration. Our study provides, to the best of our knowledge, the first evidence of abnormal focal magnetic low-frequency activity in the occipital lobe of untreated patients with depression. Increased occipital lobe delta dipole density seems to be a reliable risk factor for depression, which correlates with disease severity according to the Hamilton Rating Scale for Depression.

Résumé

Objectif : Vérifier l’hypothèse selon laquelle la magnétoencéphalographie révèle une activité accrue de basse fréquence principalement dans le lobe frontal chez les patients atteints de dépression grave.

Méthodes : Nous avons procédé à une étude cas-témoin sans jumelage ou par échantillonnage distinct portant sur 31 patients atteints de dépression qui ne prenaient pas de médicaments, satisfaisaient aux critères de la quatrième édition du Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (DSM-IV) et étaient traités en service externe à l’Hôpital Central de la Defensa à Madrid et sur 22 sujets témoins en bonne santé qui n’avaient pas d’antécédents de maladie mentale. On a procédé à une analyse de régression logistique pour étudier la valeur prédictive des résultats de densité dipolaire de la magnétoencéphalographie dans le diagnostic de la dépression. Nous avons tenté de trouver les générateurs d’ondes magnétiques focales lentes en utilisant un seul modèle dipolaire mobile et en calculant les densités dipolaires dans les régions préfrontale, frontale, pariétale, temporale et occipitale. L’étude a duré de février 2001 à janvier 2003.

Résultats : On a constaté que seulement deux liens de densité dipolaire, soit delta dans la région occipitale droite et delta dans la région temporale gauche, présentaient un lien significatif avec la dépression. Selon la comparaison des modèles à variable unique et à variables multiples et les coefficients de probabilité, la densité de l’onde dipolaire delta dans la région occipitale droite est le facteur qui présente le plus important pouvoir prédicteur de dépression et le seul à montrer un lien significatif avec la gravité de la dépression.

Conclusions : Nous n’avons pas trouvé d’altération fonctionnelle du lobe frontal. Notre étude présente, au meilleur de notre connaissance, les premières preuves d’activité de basse fréquence magnétique focale anormale dans le lobe occipital chez les patients atteints de dépression non traitée. La densité dipolaire accrue de l’onde delta dans le lobe occipital semble constituer un facteur de risque de dépression fiable, en corrélation avec la gravité de la maladie selon l’échelle de dépression de Hamilton.


Medical subject headings: brain mapping; cerebrovascular circulation; depression; magnetoencephalography.

Submitted Aug. 21, 2003; Revised Nov. 26, 2003; Feb. 11, 2004; Accepted Feb. 24, 2004

Acknowledgements: We thank Organon for their support for the realization of the study, and we thank Dr. F. Quesney for his advice.

Competing interests: None declared for Drs. Rodriguez-Palancas, López-Ibor, Zuluaga, Turrero and López-Ibor. Drs. Fernández, Maestú, Amo and Ortiz have received research funding from Organon.

Correspondence to: Dr. Tomás Ortiz, Centro MEG Dr. Pérez-Modrego, Facultad de Medicina, Pabellón 8, Avenida Complutense S/N, Universidad Complutense de Madrid, 28040 Madrid, Spain; cmeg@rect.ucm.es