由麻省總醫(yī)院布里格姆分校的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究證明了使用深部腦刺激(DBS)來繪制“人類功能障礙組”——與不同疾病相關(guān)的功能失調(diào)的大腦回路的集合。研究小組確定了針對額葉皮層的最佳網(wǎng)絡(luò)，可用于治療帕金森病、肌張力障礙、強迫癥(OCD)和抽動穢語綜合征。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《自然神經(jīng)科學(xué)》雜志上。

布里格姆大學(xué)神經(jīng)病學(xué)系腦回路治療中心的共同通訊作者Andreas Horn 博士說：“我們能夠利用大腦刺激來精確識別和定位回路，從而對四種不同的疾病進行最佳治療。”和婦女醫(yī)院以及馬薩諸塞州總醫(yī)院的神經(jīng)技術(shù)和神經(jīng)恢復(fù)中心。“簡單來說，當(dāng)大腦回路出現(xiàn)功能障礙時，它們可能會阻礙該回路通常執(zhí)行的特定大腦功能。應(yīng)用 DBS 可能會釋放剎車并可能部分恢復(fù)功能。”

前腦額葉皮層和基底神經(jīng)節(jié)(位于大腦深處的結(jié)構(gòu))之間的連接已知可以控制認知和運動功能。如果發(fā)生大腦疾病，這些回路可能會受到影響，它們的通訊可能會變得過度活躍或出現(xiàn)故障。先前的研究表明，電刺激丘腦底核(基底神經(jīng)節(jié)中接收整個額葉皮層輸入的一個小區(qū)域)可以幫助緩解這些疾病的癥狀。

為了更好地理解這種關(guān)系，作者分析了來自全球 261 名患者的 534 個 DBS 電極的數(shù)據(jù)。在該隊列中，70 名患者被診斷患有肌張力障礙，127 名患者患有帕金森病，50 名患者患有強迫癥，14 名患者患有抽動穢語綜合癥。使用霍恩團隊開發(fā)的軟件，研究人員繪制了每個電極的精確位置并將結(jié)果記錄到通用參考圖譜中，以比較患者的位置。研究人員使用計算機模擬來繪制具有最佳或次優(yōu)結(jié)果的患者中被激活的纖維束。

利用這些結(jié)果，他們能夠識別出四種疾病中每種疾病中出現(xiàn)功能障礙的特定大腦回路，例如肌張力障礙中的感覺運動皮層、抽動穢語癥中的初級運動皮層、帕金森病中的輔助運動皮層以及部分運動皮層。強迫癥中的扣帶皮層。值得注意的是，所識別的回路部分重疊，這意味著這些疾病中相互關(guān)聯(lián)的途徑被破壞。

此外，研究人員能夠?qū)⑦@些發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于微調(diào) DBS 治療，并在三個病例中展示了初步改善的結(jié)果，其中包括麻省總醫(yī)院的一個病例，該醫(yī)院是麻省總醫(yī)院的創(chuàng)始成員。這名患者是一名 20 歲出頭的女性，被診斷患有嚴重的、難以治療的強迫癥，包括對食物和水的攝入的癡迷，以及強迫性的抓皮膚行為。經(jīng)過電極植入和針對性刺激后，研究人員在治療一個月后發(fā)現(xiàn)她的癥狀有顯著改善。

除了前瞻性測試的三名患者外，該研究是對多個中心匯總數(shù)據(jù)的回顧性分析。需要進一步的研究來驗證前瞻性時尚的發(fā)現(xiàn)。

“我們可以進一步采用這項技術(shù)，精細地隔離功能失調(diào)的回路，以便對治療產(chǎn)生更大的影響，”柏林夏里特大學(xué)醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病學(xué)系運動障礙和神經(jīng)調(diào)節(jié)科的主要作者、理學(xué)碩士 Barbara Hollunder 說。“例如，對于強迫癥，我們可以研究隔離電路以區(qū)分強迫癥和強迫癥等。”