当帕金森病患者出现特征性运动症状时，大脑中发生了什么？世界各地的研究人员正通过各种方法寻求答案。其中一种方法基于已在临床护理中确立的治疗方法：深部脑刺激。在这种疗法中，刺激电极被植入患者大脑，通过电脉冲来缓解症状。同样的电极还能从人类通常无法接触的脑区进行独特的电测量。这些数据有助于揭示帕金森病的神经机制，并启发新的治疗策略。
马克斯·普朗克研究团队与欧洲领先的深部脑刺激中心——包括柏林夏里特医院、杜塞尔多夫海因里希·海涅大学、伦敦大学学院和牛津大学——紧密合作，现已取得重要进展。他们的研究已在《eBioMedicine》上发表，研究人员聚焦于所谓的"β波"，这种波每秒振荡约20次，其强度被认为与运动症状的严重程度相关。
然而，在回顾文献时，研究团队发现结果存在相当大的异质性。"我们想知道为什么不同中心的早期研究会产生如此混杂的结果，"莱比锡马克斯·普朗克人类认知和脑科学研究所的瓦迪姆·尼库林说，"是患者群体不同、记录设备不同，还是分析方法不同？"
更大的数据集
为找出原因，该团队与欧洲领先的大学医院展开了密切合作——这在深部脑刺激领域是前所未有的合作。他们汇总了几个独立的数据集，并开发了统一的分析程序，得出了明确的答案：设备或分析的差异很小——样本量是关键因素。β波与症状严重程度之间的关联确实存在，但比预期的要弱。要可靠地检测到这一关联，需要来自100多名患者的数据，而大多数早期研究检查的患者数量要少得多。
此外，对先前分析策略的系统比较显示，许多研究没有区分有节奏和无节奏的脑活动——尽管两者反映不同的神经过程。"你可以把大脑想象成排练前坐满音乐家的音乐厅，"领导这项研究的莫里茨·格斯特解释道，"一些团体一起演奏，创造一种明显的节奏。其他人则独自练习，融合成一种无节奏的'噪音'。如果你只测量总体音量，就会错过这种区别。"
研究人员使用新的分析方法，将有节奏的活动与无节奏的"神经元噪音"分离开来——发现这种分离能更好地解释患者的运动症状。此外，有节奏β波的解剖起源更精确地对应于治疗效果最佳的电极接触点——这可能是迈向自动电极选择的一步，而目前这主要依赖于人工专业知识。
科学家发现了帕金森病的一种新的电生理特征。图片来源：MPI CBS/ VistaPrime
患者多样性
另一个挑战是患者的临床多样性：年龄、病程和症状组合差异很大，而且无法包括健康对照组，因为深部脑刺激仅用于病情严重的患者。为应对这一挑战，研究人员利用了该疾病的一个关键特征：不对称性。帕金森病症状通常对身体一侧的影响比另一侧更严重。"这给了我们比较受影响更严重的大脑半球与受影响较轻半球的想法，"格斯特说，"这样，每位患者实际上可以作为自己的对照。"
分析显示，在受影响更严重的半球中，类似噪音的无节奏活动显著升高。"这表明神经元的放电率增加——这一发现在帕金森病的动物模型中已有描述，"格斯特解释道。
这一新发现的电生理特征可以帮助更精确地控制深部脑刺激：刺激可以根据持续的大脑活动进行调整——只在实际需要时应用，而不是持续发送脉冲。第一批能够进行这种实时调整的"自适应"刺激器已经上市。现在可以使用这些现代设备进行后续研究，探索这种新特征在日常条件下的耐受程度。
更多信息：莫里茨·格斯特等人，《超越β节律：丘脑底核非周期性宽带功率与帕金森病严重程度相关——一项横断面多中心研究》，《eBioMedicine》（2025）。DOI: 10.1016/j.ebiom.2025.105988
期刊信息：EBioMedicine
提供方：马克斯·普朗克学会
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