2021年1月18日

个性化的脑刺激可以缓解严重的抑郁症状

针对个体患者的独特症状量身定制的患者是一种越来越常见的方式来纠正癫痫或帕金森病的人们中的误生脑电路。现在，UC旧金山的情绪障碍家庭中心的科学家已经证明了一种新颖的个性化神经调节方法，即 - 至少在一个患者中 - 能够在分钟内从严重治疗抑制抑郁症的症状提供缓解。

该方法是专门开发的，作为具有衰弱抑郁症的大部分人的潜在治疗，抑郁症不响应现有疗法，并且具有高危险的自杀。

“大脑，就像心脏一样，是一个电器官，在该领域，越来越多的人接受这样一种观点:有缺陷的大脑网络导致抑郁症——就像癫痫或帕金森氏症一样——可以通过定向刺激转移到更健康的状态，”医学博士凯瑟琳·斯坎戈斯(Katherine Scangos)说。他是精神病学和行为科学系的助理教授，也是这项新研究的通讯作者。“之前对抑郁症进行神经调节的尝试，总是在所有患者的同一部位施加刺激，而且采用的是有规律的日程安排，未能专门针对大脑的病理状态。我们知道抑郁症以非常不同的方式影响着不同的人，但是为神经调节制定个性化的位置来匹配患者的特定症状的想法还没有得到很好的探索。”

在一个案例研究发布于2021年1月18日自然医学， Scangos和他的同事们绘制出了一名重度顽治性抑郁症患者的几个与情绪相关的大脑区域的轻度刺激效果。他们发现，不同部位的刺激可以缓解大脑疾病的明显症状——减轻焦虑，提高能量水平，或恢复日常活动中的愉悦感——而且，值得注意的是，不同部位刺激的好处取决于患者当时的精神状态。

这项概念验证研究为Scangos领导的一项为期五年的重大临床试验奠定了基础，该试验被称为PRESIDIO试验，将评估12名患有严重难治性抑郁症的患者的个性化神经调节的有效性。该试验将建立在当前研究的基础上，通过识别反映个体参与者症状的大脑特征。有了这些信息，神经调节装置就可以通过定向刺激实时响应这些有缺陷的网络状态，使患者的大脑回路恢复平衡。

“我们已经开发了一个如何在一个个人中进行个性化治疗的框架，表明刺激不同的脑区的独特作用是可重复的，持久和国家依赖，”UCSF总监Andrew Krystal说杜比中心和共同高级作者正在新的研究。“我们的审判将突破性地在研究中，每个人都有可能会得到一个不同，个性化的治疗，并且只有当抑郁脑状态表明治疗的个性化脑签名时，我们将仅提供治疗。”

癫痫研究为抑郁症神经调节试验奠定了基础

抑郁症是最常见的精神疾病之一，影响全球26400万人，每年达到数十万人死亡。但多达30％的患者不响应药物或心理治疗等标准治疗。其中一些人对电耦合治疗（ECT）响应响应，但耻辱和副作用使得许多人对许多人产生了不希望的，并且即使从ECT甚至患者中的一个患者体验很少受益。

爱德华·张医学博士是这项新研究的合著者，他之前的研究已经证明了大脑绘图的潜力，可以识别有希望的促进大脑刺激的位置。这些研究是在加州大学旧金山分校癫痫中心(UCSF Epilepsy Center)对患有或不患有临床抑郁症的患者进行的，这些患者的大脑中已经植入了电极阵列，用于在癫痫手术前绘制癫痫发作图。

“我们的事先工作表明，针对脑区的有针对性刺激的原则证明，以治疗情绪症状，但是一个突出的问题是对单独抑郁症患者的同类方法是否会持有真实的，”延长，谁是Joan和Sanford I。UCSF神经系统外科和Jeanne Robertson杰出教授的Weill椅。

脑部测绘案例研究说明了个性化神经调节和症状浮雕

在这项新研究中，加州大学旧金山分校的研究小组在PRESIDIO试验的第一阶段演示了使用类似的脑成像方法来识别患者特异性的治疗性刺激部位。

该团队使用了一种称为立体脑电图的微创方法，将10个颅内电极插入第一个参与试验的患者的大脑中，这是一个36岁的妇女，她从童年起就经历了多次严重的顽治性抑郁症发作。随后，患者在加州大学旧金山分校帕纳萨斯高地的海伦迪勒医疗中心(Helen Diller Medical Center)待了10天，与此同时，研究人员系统地绘制了大脑多个区域的轻度刺激效应，此前的研究表明，这些区域可能会对情绪产生影响。

研究人员发现，对几个不同的大脑部位进行90秒的刺激，可以可靠地产生一系列独特的积极情绪状态，这是通过一套临床量表来衡量的，在整个研究过程中，这些临床量表被用来评估患者的情绪和抑郁严重程度。例如，刺激一个区域后，患者报告“愉悦的刺痛感”，而刺激第二个区域则导致“中性警觉性…少些棉花和蜘蛛网。”刺激第三个区域——眼窝前额皮质(OFC)，这个区域已经在Chang的早期研究中被确认——会产生一种平静愉悦的感觉，“就像……读一本好书。”

然后，研究小组对这三个区域进行了更长时间(3到10分钟)的刺激，以尝试更持久地缓解患者的抑郁症状。令他们惊讶的是，他们发现刺激这三个部位会以不同的方式改善她的症状，这取决于刺激时病人的精神状态。例如，当她感到焦虑时，病人报告刺激OFC是积极的和平静的，但如果同样的刺激在她经历能量减少时，它会恶化她的情绪，使她感到极度困乏。在另外两个区域观察到相反的模式，刺激提高了患者的觉醒和能量水平。

“我几乎什么方法都试过了，最初的几天我还有点担心这行不通，”这位病人回忆说。“但当他们找到正确的位置时，它就像皮尔斯伯里面团宝宝(Pillsbury Doughboy)的肚子被戳了一下，不由地咯咯笑了起来。”我大概有五年没有笑过了，但我突然感到了一种真正的快乐和幸福，世界从深灰色的阴影变成了微笑。”

研究人员专注于腹侧被膜/腹侧纹状体的区域，该区域似乎能最好地解决这位特殊患者的主要症状，即在日常活动中精力不足和失去乐趣。

“随着他们在那个地区玩耍，我逐渐看着我一直在做的针线，我一直在做一个让我的思绪消除消极的想法，实现我喜欢它，这是我多年没有感受到的感觉，”她说。“在那一刻，我的抑郁症不是我做错事或者只是需要更加努力地抓住它的那一刻，这真的是我的大脑中这个刺激能够解决这个问题。每次他们'D刺激，我觉得，“我是我的旧自我，我可以回去工作，我可以做我想做的事情。”

研究人员发现，刺激的效果可以根据患者的情绪量身定制，而且这种积极效果可以持续数小时，远远超过了研究方案中设定的40分钟窗口期。在10天的研究过程中，患者的症状也显著改善，导致6周的暂时缓解。

Krystal说:“事实上，我们可以通过几分钟的定向刺激来消除患者数小时的症状，这是值得注意的。”该研究强调，即使是最严重的抑郁症也是一种脑回路疾病，可能只需要有针对性地将其推回到健康状态。不像抗抑郁药物，它可能在一到三个月内没有效果，可能是通过改变大脑回路我们希望这种方法能够有效，因为当我们想要改变的大脑状态出现时，它只需要短暂的、温和的刺激。”

在正在进行的审判中看到的实时初始结果，靶向神经调节的初步结果

当患者在初始缓解后恢复患者的症状时，研究人员进展了预先试验的下一阶段，植入响应神经调节装置称为神经调节装置。该装置广泛用于癫痫患者中的癫痫发作控制，其中可以实时检测迎面而来的癫痫发作的迹象，并启动简短，有针对性的刺激，以取消它们。在PRESIDIO试验中，该装置改为检测脑活动的特征模式，表明参与者朝着高度抑制的状态移动，然后提供轻度，未检测的水平刺激一个目标脑区域抵消这一软件。