每年,美国有超过200万人被诊断为难治性抑郁症。
一些迫切寻求解决方案的勇敢患者现在自愿接受手术,在大脑中植入实验性"起搏器"。
这些植入电极是深部脑刺激治疗的一部分,目前用于治疗某些帕金森病和癫痫病例。
现在,临床试验开始测试这种疗法是否也能治疗重度抑郁症。
初步结果虽然不一致,但很有希望。
2021年,一位接受这种大脑起搏器治疗的患者表示,手术后她的抑郁症状突然消失。
"我不确定这是否会持久,"她当时报告说,"但它确实持续了..."
现在,西奈山伊坎医学院的神经科学家利用三只猴子的大脑,展示了这种疗法可能产生持久效果的机制。
它似乎重组了与抑郁症相关的关键大脑区域。
"我们的发现令人兴奋之处在于它们改变了我们对深部脑刺激的看法,"神经科学家Peter Rudebeck说。
"我们首次表明,深部脑刺激不仅能在短期内改变大脑的电活动;它实际上可以重塑白质结构,本质上重连与抑郁症相关的神经回路。"
深部脑刺激是否能在人脑中触发类似的白质变化仍有待观察。但这些在近亲灵长类动物中的迹象很有说服力。
大脑白质包含神经纤维,即神经元的"臂",它们被一种称为髓鞘的脂肪鞘保护。这种保护层有助于更快速、更有效地在脑细胞之间传导电信号。
抑郁症患者通常表现出大脑白质退化。
尽管尚不清楚抑郁症与白质之间的这种关联是否与行为症状有关,但这种联系在一项又一项研究中不断显现。
在猴子身上,西奈山的研究人员发现,深部脑刺激增加了与情绪调节相关的大脑区域中脑细胞的髓鞘形成。
该疗法还改变了神经元在各种其他大脑网络中的互动方式,"尤其是与抑郁症有关的默认模式网络,"作者在他们发表的论文中写道。
默认模式网络过度活跃与抑郁症相关。
"总体而言,"研究团队得出结论,"我们的数据表明,白质重塑以及多个大脑网络的选择性变化可能有助于深部脑刺激的治疗效果。"
时至今日,没有人知道抑郁症为何产生,或为什么其症状在不同人身上差异如此之大,尽管已知有一些风险因素。
许多抑郁症的标准治疗基于关于这种精神健康障碍原因的假设,例如大脑中血清素缺乏。
然而,对于三分之一的重度抑郁症患者来说,抗抑郁药或心理治疗等标准治疗似乎不起作用。
直到最近,电休克疗法一直是唯一可用的替代方案之一。
这种治疗涉及在麻醉下电刺激大脑以触发受控癫痫发作,似乎非常有效地治疗精神疾病发作。但它不一定是一个长期解决方案。
它也伴随着风险和负面副作用,如恶心、头痛、疲劳、混乱和暂时性记忆丧失,并且并非对每个人都有效。
这就是为什么一些研究人员转向深部脑刺激。
一种工作原理类似于神经"起搏器"的大脑植入物可能是电休克疗法的一个更精确的替代方案。
一旦设备植入大脑,它会发送高频电脉冲,通常患者不会感觉到刺激。
对于癫痫或帕金森病,深部脑刺激针对大脑运动控制相关区域中的灰质,即神经元的主体。
但就抑郁症而言,迄今为止临床试验中最好的结果往往是当植入物针对白质时。
一个潜在目标是扣带前回下部相邻的白质束,该区域与情绪调节有关。
"以前,我们不清楚深部脑刺激如何影响大脑结构和功能,"神经病学家Helen Mayberg解释道。
但猴子研究正在改变这一点。
Mayberg补充说:"这项研究解决了我们理解中的一个主要差距,并指出了一个未被重视的机制,有助于持续的长期恢复——这正是我们在多年深部脑刺激抑郁症临床研究中所观察到的。"
西奈山的研究人员是美国首批测试深部脑刺激如何治疗抑郁症的人。
他们对猴子的后续研究现在正在更深入地探究大脑中可能驱动这些症状的原因。
"现在我们知道深部脑刺激可以驱动白质中的结构可塑性,我们可以开始思考如何优化刺激方法,并可能开发通过非手术手段针对这些机制的新疗法,"Mayberg说。
该研究发表在《自然神经科学》杂志上。
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