这项研究于10月1日发表在《美国精神病学杂志》（American Journal of Psychiatry）上，研究考察了迄今为止在多个独立队列中汇集的、最大规模的接受胼胝体下扣带回脑深部电刺激（SCC DBS）治疗难治性抑郁症的患者群体。
研究人员发现，持久的改善始终与电刺激到达三条特定的白质通路相关：扣带束、小钳以及内侧钩束/腹侧杏仁核传出通路。
这些发现进一步证实了使用大脑连接的详细图谱来确定电极植入确切位置的必要性，而不是主要根据解剖学标志来选择位置。这种被称为基于连接组的靶向策略，已经帮助塑造了正在进行的雅培TRANSCEND临床试验，这是一项使用个体化大脑连接图谱来指导SCC DBS治疗的随机对照研究。
“这项研究强调了个体化手术靶向对于通过脑深部电刺激治疗抑郁症获得最佳结果的重要性，”西奈山神经治疗学教授兼西奈山伊坎医学院Nash家族高级回路治疗中心创始主任Helen Mayberg医学博士说。“在任何神经调控治疗的随机对照试验中，精确的导线放置和确认已激活预期的脑部靶点都是必不可少的第一步。关于哪些患者最有可能从这一特定靶点的刺激中获益，我们仍有许多需要了解，但开发能够将患者与其最佳治疗方案相匹配的基于影像的标志仍然是我们研究的核心目标。”
脑深部电刺激如何靶向重度抑郁症
对于患有难治性抑郁症的人来说，标准疗法未能提供充分的缓解。研究人员正在研究脑深部电刺激作为一种可能的治疗方法，用于患有严重、持续症状的个体。
该过程包括通过手术将电极放置在大脑内部，向参与抑郁症的回路发送受控的电信号。然而，将电极正确定位仍然是最大的挑战之一。
电刺激不仅影响最靠近植入电极的脑组织。它还可以通过连接不同脑区的白质通路影响更大的网络。因此，两个植入电极位置几乎相同的患者可能会因为实际受到刺激的连接不同而经历截然不同的结果。
西奈山和埃默里大学的早期研究帮助确立了这些网络的重要性。在2014年至2023年间发表于《生物精神病学》（Biological Psychiatry）、《分子精神病学》（Molecular Psychiatry）和《自然》（Nature）的研究中，这些团队确定了与SCC DBS成功治疗相关的白质通路，并开发了一种使用大脑连接图谱规划电极放置的方法。
最新的调查旨在确定这些连接在其他研究中心治疗的患者中是否也很重要。科学家还想了解，刺激到达的通路差异是否有助于解释为什么有些患者没有获益。
与持久改善相关的三条大脑连接
为了进行调查，研究人员检查了来自几项临床研究的信息，包括BROADEN试验和多伦多大学的一个患者队列，SCC DBS最初就是在那里开发的。
他们使用了植入电极产生的电场计算机模型以及大脑连接图谱。这使他们能够估计哪些通路接受了刺激，并比较不同患者群体中的这些模式。
结果显示，持续的改善与刺激扣带束、小钳以及内侧钩束/腹侧杏仁核传出通路之间存在一致的关系。
有一项发现尤为引人注目。在所有研究点中，两年后未对治疗产生反应的患者表现出缺乏对左侧扣带束的刺激激活。
研究人员没有调查移动电极以到达该通路是否会改善这些患者的症状。尽管如此，这一模式为为什么表面上相似的电极放置会产生不同的结果提供了一个可能的解释。电极可能被放置在正确的大致区域，但仍然未能激活所有与持久改善相关的连接。
“这项研究解决了DBS中的一个重要问题：不仅仅是刺激大脑的哪个区域，而是该区域内哪些连接需要被激活，”西奈山神经调控中心主任Brian Kopell医学博士说。“对于像抑郁症这样的网络性疾病，几毫米的差距就能决定刺激是否到达我们打算调控的通路。识别并可重复地激活这些通路为我们提供了更精确的手术靶点，以及一个理解为什么原本相似的电极放置可能会产生不同临床结果的框架。”
迈向更个性化的抑郁症治疗
尽管到达这三条通路似乎很重要，但研究人员强调，仅靠电极放置不太可能决定患者是否好转。
这项调查集中在确定应该接受刺激的大脑连接上。还需要进一步的研究来确定哪些个体最有可能从SCC DBS中获益，以及在治疗过程中应如何调整电刺激。
大脑成像数据也存在局限性。并非每位参与者都能提供个体弥散MRI扫描（可以提供有关一个人白质连接的信息）。因此，大部分分析使用的是通用的大脑连接图谱，而不是为每位患者专门创建的图谱。
对于埃默里的患者组，研究人员能够将通用连接图谱获得的结果与基于个体弥散成像的结果进行比较。两种方法产生了一致的发现，为进一步支持已识别通路的重要性提供了依据。然而，仍需要更多的研究来确定患者特异性成像的价值。
未来的研究将探索额外的大脑成像测量指标，包括白质完整性和功能连接性，是否能帮助识别合适的患者、改善电极放置并指导治疗设置。
“我们的发现表明，精确激活这些白质通路是实现持续反应的关键第一步，”西奈山高级回路治疗中心副教授兼影像核心负责人、该研究的通讯作者Ki Sueng Choi博士说。“下一步是表征这些通路沿线异常的功能和结构大脑状态，以构建更详细的模型，用于为精准医学设定患者特异性的刺激参数，包括振幅、频率和脉冲宽度。”
通过将日益详细的大脑图谱与个性化的刺激设置相结合，科学家希望更好地理解为什么有些人能获得持久的缓解而另一些人则不能。这些发现代表了在开发针对重度抑郁症的更靶向治疗方面迈出的又一步，尽管仍需要进一步的临床研究来确定这些方法能在多大程度上改善结果。
研究资金与利益冲突声明
该研究获得了美国国立卫生研究院BRAIN计划通过UH3NS103550拨款的支持，以及抑郁症研究希望基金会和DANA基金会的支持。
雅培的神经调控业务提供了来自BROADEN临床试验的数据，但未参与当前研究的设计或分析。
利益冲突声明：Brian Kopell博士担任雅培实验室的有偿顾问。
Helen Mayberg博士是一项使用脑深部电刺激（DBS）在特定大脑区域（胼胝体下扣带回区域）治疗难治性抑郁症方法的指定共同发明人。该方法已授权给雅培实验室。Mayberg博士已收到Functional Neuroscience与此技术相关的特许权使用费，并有资格在未来获得额外付款。她还担任雅培实验室与其涉及抑郁症DBS临床试验相关的有偿顾问。
Ki Sueng Choi博士和Martijn Figee博士也是雅培实验室的有偿顾问。
Mayberg博士、Kopell博士和Choi博士是一项专利申请的指定共同发明人，该专利涵盖一种用于确定抑郁症脑深部电刺激最佳电极放置位置的技术。该专利申请是通过西奈山提交的，该技术尚未授权。然而，该方法已在TRANSCEND临床试验中使用。