摘要：材料科学家开发出一种"可穿戴、无需药物"的隐形眼镜，可通过视网膜传递轻微电信号来治疗抑郁症。研究表明，这些特殊隐形眼镜在减轻小鼠行为、神经和生理方面的抑郁症状方面与氟西汀（百忧解的有效成分）效果相当。该技术利用眼睛与大脑的解剖学连接，以非侵入方式刺激调节情绪的神经回路。
关键研究发现
- 视网膜通路：由于视网膜在解剖学上是大脑的延伸，研究人员将其作为"门户"来刺激特定的情绪相关大脑区域。
- 时间干扰(TI)：隐形眼镜使用两个电信号，仅在其交叉点激活。这使得能够精确靶向深层大脑区域，而不影响眼睛表面。
- 连接恢复：电生理记录显示，该治疗恢复了海马体和前额叶皮层之间的重要神经连接，这种连接在抑郁症期间通常会退化。
- 生物学变化：经过三周每天30分钟的治疗后，小鼠显示出：
- 血清素水平增加47%。
- 血液皮质酮（一种应激标志物）减少48%。
- 大脑中炎症分子水平降低。
- 百忧解级别疗效：机器学习模型一致将接受隐形眼镜治疗的小鼠与"非抑郁"对照组小鼠归为一组，表明该治疗的效力可与标准SSRI药物相媲美。
材料科学家设计的脑刺激隐形眼镜在治疗小鼠抑郁症方面与百忧解效果相当。这些柔软透明的隐形眼镜内置电极，可通过视网膜向大脑传递轻微电信号，刺激与抑郁症相关的大脑区域。
5月14日发表在Cell Press期刊《Cell Reports Physical Science》上的论文显示，抑郁小鼠在接受隐形眼镜治疗三周后，行为、神经和生理方面的抑郁症状均有所减轻。
"我们的工作开辟了通过眼睛治疗脑部疾病的一个全新领域，"延世大学资深作者兼材料科学家朴章웅表示。"我们相信，这种可穿戴、无需药物的方法在改变抑郁症及其他脑部疾病的治疗方式方面具有巨大潜力，包括焦虑症、药物成瘾和认知衰退。"
目前的抑郁症治疗方法——包括药物、电休克疗法和脑部植入物——都是通过靶向与情绪相关的大脑区域和神经回路起作用。由于视网膜与其中一些区域相连，研究人员尝试利用眼睛作为刺激大脑的途径。
此前设计的智能隐形眼镜已用于监测眼部和代谢疾病，例如通过测量眼压或血糖水平，但这是首次使用隐形眼镜治疗脑部疾病。
"由于眼睛在解剖学上是大脑的一部分，我们想知道简单的隐形眼镜是否可以作为温和、非侵入式通往控制情绪的脑回路的门户，"朴章웅说。
隐形眼镜使用一种称为"时间干扰"的方法刺激大脑，向视网膜传递两个电信号。这些电信号仅在其交叉点激活，这意味着治疗非常精确，只靶向特定大脑区域。
"想象两支手电筒：每束光单独很暗，但当它们重叠时，会出现一个明亮的光点，而这个光点可以出现在远离手电筒本身的地方。我们的隐形眼镜对两个无害的电信号做了同样的事情，"朴章웅解释道。
"尽管电极位于眼睛表面，但信号仅在眼睛深处视网膜的交汇处激活，温和地激活将信号传递至情绪相关大脑区域的自然神经通路。"
研究人员通过在超薄氧化镓和铂层上构建电极，设计出灵活透明的隐形眼镜，并在诱导抑郁的小鼠身上测试了隐形眼镜传递的时间干扰效果。
他们比较了四组小鼠：非抑郁对照组、未接受治疗的抑郁小鼠、接受时间干扰的抑郁小鼠，以及接受氟西汀（百忧解中的活性成分，一种选择性血清素再摄取抑制剂）的抑郁小鼠。
为评估小鼠在治疗前后的抑郁状况，研究团队使用了行为测试、脑电生理记录，并测量了与抑郁症相关的血液和脑生物标志物。
隐形眼镜治疗在所有三个类别中都减少了抑郁迹象。每天接受30分钟时间干扰刺激治疗三周的小鼠，其行为改善程度与接受氟西汀的小鼠相当。
脑活动记录显示，该治疗恢复了因抑郁症而丧失的海马体和前额叶皮层之间的连接。该治疗还部分恢复了与抑郁症相关的生物标志物水平，包括降低大脑中的炎症分子水平、血液皮质酮减少48%，以及与未治疗的抑郁小鼠相比，血清素水平提高47%。
"我们惊讶地发现行为、大脑活动和生物学方面的改善同时出现，并且效果可与广泛使用的抗抑郁药物相媲美，"朴章웅说。
当研究人员要求机器学习模型根据小鼠的行为、脑活动和生物标志物水平对它们进行分组时，该模型始终将隐形眼镜治疗组的小鼠与非抑郁对照组归为一组，而不是与未治疗的抑郁组归为一组。
"像任何新技术一样，我们的隐形眼镜在上市前需要经过患者严格的临床评估，"朴章웅表示。"接下来，我们计划使镜片完全无线化，在更大的动物中测试其长期安全性，并为每个用户个性化刺激，然后再推进到患者的临床试验。"
资金支持：
本研究获得韩国国家研究基金会、基础科学研究所和延世大学研究基金的资助。
关键问题解答：
问：在眼睛里会有电击感吗？
答：没有。作者将其描述为"温和"的刺激。由于时间干扰方法，两束光在表面保持"微弱"且无害；活动的"亮点"仅在眼睛深处视网膜交汇处形成。
问：这仅适用于抑郁症，还是可以治疗其他疾病？
答：资深作者朴章웅认为，这一"前沿"技术最终可能通过靶向眼睛的不同脑回路，改变焦虑症、药物成瘾和认知衰退的治疗方法。
问：什么时候可以在药店买到这些产品？
答：尚未确定。该技术仍需在更大的动物中进行安全性测试，并在人类中进行严格的临床试验。下一步是使镜片完全无线化并为个体用户个性化刺激。
编辑备注：
- 本文由Neuroscience News编辑编辑。
- 已全面审阅期刊论文。
- 由我们的工作人员添加了额外背景信息。
关于这项神经技术与抑郁症研究新闻：
作者：Julia Grimmett
来源：Cell Press
联系人：Julia Grimmett – Cell Press
图像：图片由Neuroscience News提供
原始研究：研究结果将发表在《Cell Reports Physical Science》
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