这些发现来自科隆大学医院、杜塞尔多夫大学医院、哈佛医学院和柏林夏里特医院的一个神经科学家和临床医生跨学科团队。这项研究发表在《脑》期刊上，题为“帕金森病的脑深部电刺激反应网络在高β频段运行”，是首个将电生理学和脑成像这两种以往主要分开研究的方法结合在一起的研究。
精确定位脑刺激起效的位置和方式
“我们首次能够在空间和时间上同时表征帕金森病的DBS反应网络，”来自科隆大学的安德烈亚斯·霍恩教授博士说，他领导了这项研究并专攻计算神经学。“我们表明，如果刺激一个精确定义的网络，帕金森病可以得到最佳治疗。该网络在特定频段内同步运作，这解释了患者对脑深部电刺激反应良好的原因。”
丘脑底核脑深部电刺激已成为缓解帕金森病患者运动症状的一种成熟疗法。该疗法利用植入电极向大脑深处的区域发送微小的电脉冲。
以往的研究仅提供了部分图景。脑成像研究有助于确定刺激最有效的位置，而电生理学研究则测量了相关电信号的频率。在此之前，研究人员尚未能同时捕捉到这些信号的空间位置和时序特性。
绘制帕金森脑网络图谱
为了研究这一联系，团队研究了一个大型多中心队列，包含50名患者和100个大脑半球。科学家通过植入的DBS电极和脑磁图（MEG）同时记录了大脑活动。
利用这些记录，他们绘制了大脑深处区域与靠近表面区域之间的功能连接图谱。
分析显示，连接丘脑底核与大脑额叶区域的重要网络主要在相对较快的频率（20-35 Hz）下进行通讯。重要的是，这种连接的强度与个体患者在电极植入后运动症状的改善程度相关。
一种可能塑造治疗反应的脑节律
“这些结果表明，大脑的某种特定节律充当了丘脑底核与大脑皮层之间的通讯通道，并可能介导脑深部电刺激的治疗效果，”该研究的第一作者、就职于杜塞尔多夫大学医院的巴内·巴纳斯博士解释道。“通过刺激与已识别网络相连的区域，我们未来或许能够更精确地调整DBS参数，特别是对于那些尚未从脑深部电刺激中获得最佳疗效的患者。”
因此，这些发现可能为针对患者个体大脑网络更精确地定制脑深部电刺激奠定基础，特别是在现有DBS参数无法提供理想的症状缓解效果时。
研究人员目前计划更直接地研究脑深部电刺激如何引起大脑网络内部的变化。针对这些因果效应的研究正在进行中。
该研究主要由克劳斯·蒂曼教授基金会资助。