科学家发现与难治性抑郁症深部脑刺激长期疗效相关的三条关键脑通路

西奈山（Mount Sinai）的科学家已识别出三条重要的脑部连接，它们与接受深部脑刺激（DBS）治疗的重度抑郁症患者的长期改善有关，这些患者对常规治疗没有反应。这一发现或可帮助研究者让这种实验性疗法更加精准有效。

这项研究于10月1日发表在《美国精神病学杂志》（American Journal of Psychiatry）上，考察了迄今在多个独立队列中汇集的最大规模患者群体，这些患者均因难治性抑郁症接受了扣带下回深部脑刺激（SCC DBS）治疗。

研究人员发现，持久的改善始终与电刺激到达三条特定白质通路相关：扣带束（cingulum bundle）、小钳（forceps minor）以及内侧钩束/腹侧杏仁核离心通路（medial uncinate fasciculus/ventral amygdalofugal pathways）。

这些发现进一步支持了这样一种观点：应使用详细的脑部连接图谱来确定电极的确切植入位置，而不是主要依据解剖标志来选择位置。这种被称为基于连接组的靶向（connectome-based targeting）的策略，已经帮助塑造了正在进行的雅培（Abbott）TRANSCEND 临床试验，该试验是一项随机对照研究，使用个体化的脑连接图谱来指导 SCC DBS 治疗。

西奈山伊坎医学院（Icahn School of Medicine at Mount Sinai）神经治疗学讲席教授、纳什家族先进回路治疗中心（Nash Family Center for Advanced Circuit Therapeutics）创始主任海伦·梅伯格（Helen Mayberg）医学博士表示：“这项研究凸显了个体化手术靶向对于通过深部脑刺激治疗抑郁症获得最佳疗效的重要性。在任何神经调控治疗的随机对照试验中，精确的电极放置以及确认预期的脑部靶点已被激活，都是必不可少的第一步。对于哪些患者最有可能从刺激这一特定靶点中获益，我们仍有许多需要了解的地方，但开发能够将患者与其最佳治疗方案相匹配的影像学特征，仍然是我们研究的核心目标。”

深部脑刺激如何靶向重度抑郁症

对于难治性抑郁症患者而言，标准疗法未能提供充分的缓解。研究人员正在探索深部脑刺激，作为那些长期承受重度、持续性症状人群的一种可能疗法。

该手术通过外科方式将电极植入脑内，向与抑郁症相关的回路输送受控的电脉冲。然而，正确定位电极仍然是最大的挑战之一。

电刺激的影响并不局限于植入电极附近的脑组织。它还可以通过连接不同脑区的白质通路影响更大的网络。因此，两名电极植入位置几乎相同的患者，其治疗结果可能大相径庭，具体取决于哪些连接实际受到了刺激。

西奈山和埃默里大学（Emory University）的早期研究帮助确立了这些网络的重要性。在2014年至2023年间发表于《生物精神病学》（Biological Psychiatry）、《分子精神病学》（Molecular Psychiatry）和《自然》（Nature）的研究中，这些团队识别出了与成功的 SCC DBS 治疗相关的白质通路，并开发出一种利用脑连接图谱规划电极放置的方法。

最新研究旨在确定这些连接在其他研究中心接受治疗的患者中是否同样重要。科学家们还希望了解，刺激所到达通路的差异是否有助于解释为何部分患者未从中获益。

三条脑连接与持久改善相关

为开展这项研究，研究人员分析了多项临床研究的数据，其中包括 BROADEN 试验以及多伦多大学的患者队列——SCC DBS 最初正是在那里开发的。

他们利用计算机模型模拟植入电极产生的电场，并结合脑连接图谱。这使他们能够估算哪些通路接受了刺激，并比较不同患者群体之间的这些模式。

结果显示，持久改善与扣带束、小钳以及内侧钩束/腹侧杏仁核离心通路受到的刺激之间存在一致的关系。

有一个发现尤其值得注意。在各研究中心，治疗两年后仍未见效的患者，其左侧扣带束均未受到刺激的有效作用。

研究人员并未探究移动电极以到达该通路是否能改善这些患者的症状。尽管如此，这一模式为为何看似相似的电极放置位置会产生不同结果提供了一种可能的解释。电极可能被放置在了正确的大致区域，却仍未能激活所有与持久改善相关的连接。

“这项研究探讨了 DBS 中的一个重要问题：不仅是刺激大脑的哪个区域，而是该区域内哪些连接需要被激活，”西奈山医院神经调控中心主任 Brian Kopell 医学博士表示，“对于抑郁症这类网络性疾病，几毫米之差就可能决定刺激是否能到达我们意图调控的通路。识别并可重复地激活这些通路，为我们提供了一个更精确的手术靶点，以及一个理解为何其他方面相似的电极放置可能产生不同临床结果的框架。”

迈向更个性化的抑郁症治疗

尽管到达这三条通路似乎很重要，但研究人员强调，仅凭电极放置位置不太可能决定患者是否会好转。

该研究的重点在于识别应当接受刺激的脑连接。还需要进一步研究来确定哪些人最有可能从 SCC DBS 中获益，以及在治疗持续过程中应如何调整电刺激。

脑成像数据也存在局限性。并非每位参与者都有可用的个体弥散 MRI 扫描数据，而该扫描可提供个人白质连接的信息。因此，大部分分析使用的是通用脑连接图谱，而非为每位患者专门生成的图谱。

对于埃默里大学的患者组，研究人员能够将基于通用连接图谱获得的结果与基于个体弥散成像的结果进行比较。两种方法得出了一致的发现，进一步支持了所识别通路的重要性。然而，仍需更多研究来确立患者特异性成像的价值。

未来的探索将研究是否可以通过更多脑成像指标（包括白质完整性和功能连接）来帮助识别合适的患者、改善电极放置位置并指导治疗参数的设定。

“我们的研究结果准确表明，精准激活这些白质通路是实现持续疗效的关键第一步，”西奈山高级回路治疗中心成像核心负责人、副教授、本研究通讯作者 Ki Sueng Choi 博士表示，“下一步是刻画这些通路沿线的异常功能与结构脑状态，以建立更精细的模型，用于设定患者特异性的刺激参数，包括幅度、频率和脉宽，从而实现精准医疗。”

通过将日益精细的脑图谱与个性化刺激设置相结合，科学家们希望更好地理解为什么有些人能获得持久缓解而有些人则不能。这些发现是向开发针对重度抑郁症的更具靶向性的治疗迈进的一步，尽管仍需进一步的临床研究来确定这些方法能在多大程度上改善疗效。

研究资助与披露

该研究获得了美国国立卫生研究院 BRAIN 计划（资助编号 UH3NS103550）、抑郁症研究希望基金会和 DANA 基金会的支持。

Abbott 的神经调控业务部提供了 BROADEN 临床试验的数据，但未参与本研究的设计或分析。

利益冲突披露：Brian Kopell 博士担任 Abbott Laboratories 的付费顾问。

Helen Mayberg 博士是一项方法的共同发明人，该方法利用深部脑刺激（DBS）作用于特定脑区（扣带下膝前区）来治疗难治性抑郁症。该方法已授权给 Abbott Laboratories。Mayberg 博士已从与该技术相关的 Functional Neuroscience 获得版税，并有资格在未来获得更多报酬。她还担任 Abbott Laboratories 的付费顾问，与其涉及抑郁症 DBS 的临床试验相关。

Ki Sueng Choi 博士和 Martijn Figee 博士同样担任 Abbott Laboratories 的付费顾问。

Mayberg 博士、Kopell 博士和 Choi 博士是一项专利申请的共同发明人，该申请涉及一种用于确定抑郁症深部脑刺激最佳电极放置位置的技术。该专利申请通过西奈山提交，目前该技术尚未授权。不过，该方法已被用于 TRANSCEND 临床试验。