深部腦刺激（DBS）是治療包括重度抑郁癥（MDD）在內(nèi)的精神疾病的一種有前景的干預(yù)措施。DBS的最佳刺激參數(shù)和神經(jīng)回路機(jī)制仍然是積極研究的領(lǐng)域。

2025年8月15日，北京腦科學(xué)與類(lèi)腦研究所羅敏敏、袁正巍、中國(guó)人民解放軍總醫(yī)院毛之奇共同通訊在Neuron（IF=15）在線發(fā)表題為“Optimized deep brain stimulation for anterior cingulate cortex inhibition produces antidepressant-like effects in mice”的研究論文，該研究表明優(yōu)化深部腦刺激抑制前扣帶皮層在小鼠體內(nèi)產(chǎn)生抗抑郁樣作用。

該研究將DBS與纖維光度法相結(jié)合，監(jiān)測(cè)小鼠前扣帶皮層（ACC）的神經(jīng)元活動(dòng)，ACC是與抑郁癥有關(guān)的關(guān)鍵區(qū)域。通過(guò)系統(tǒng)地優(yōu)化DBS參數(shù)，包括波形、脈沖寬度和頻率，確定了能夠強(qiáng)烈抑制或激活A(yù)CC活性的配置。抑制性DBS在抑郁小鼠模型中誘導(dǎo)了快速發(fā)作和持久的抗抑郁樣行為，而興奮性DBS在其他健康小鼠中誘導(dǎo)了快感缺失。使用反向活動(dòng)標(biāo)記，繪制了ACC DBS的下游效應(yīng)，揭示了情緒和心境調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的廣泛抑制。這些發(fā)現(xiàn)為DBS參數(shù)優(yōu)化建立了一個(gè)原則性框架，并確定了ACC靶向抑制作為MDD的潛在治療策略。

腦深部電刺激(DBS)已成為治療帕金森病、特發(fā)性震顫和肌張力障礙等神經(jīng)疾病的基礎(chǔ)療法。最近，DBS也顯示出治療難治性重度抑郁癥(MDD)的前景，其中胼胝體下扣帶(SCC)刺激可使25%的患者獲得持續(xù)緩解。然而，結(jié)果的可變性和有限的機(jī)制理解阻礙了其更廣泛的應(yīng)用。在定義刺激參數(shù)如何影響神經(jīng)回路以實(shí)現(xiàn)治療效果方面仍然存在關(guān)鍵差距。

前扣帶皮層(ACC)是情緒調(diào)節(jié)和MDD病理生理學(xué)的關(guān)鍵區(qū)域。在MDD患者和動(dòng)物模型中不斷觀察到ACC的結(jié)構(gòu)、生化和代謝變化。ACC也是氯胺酮等速效治療的抗抑郁作用的核心。臨床前研究進(jìn)一步將抑郁與ACC過(guò)度活躍聯(lián)系起來(lái)，證明ACC神經(jīng)元的化學(xué)遺傳或光遺傳抑制可緩解抑郁樣行為。盡管這些方法強(qiáng)調(diào)了治療潛力，但其臨床適用性仍然有限。DBS為實(shí)時(shí)ACC調(diào)制提供了一種精確、可逆且臨床可行的替代方案。然而，現(xiàn)有的協(xié)議在很大程度上是經(jīng)驗(yàn)性的、缺乏機(jī)械基礎(chǔ)，限制了優(yōu)化。

機(jī)理模式圖（圖源自Neuron）

一個(gè)主要的挑戰(zhàn)是確定刺激參數(shù)如何影響電路活動(dòng)。雖然一些研究表明DBS發(fā)揮抑制作用，但另有研究報(bào)告了興奮作用。這些不同的發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的必要性，以確定DBS是抑制還是興奮電路，以及在何種條件下每種模式具有治療作用。開(kāi)創(chuàng)性的工作確立了間歇性SCC局部場(chǎng)電位作為DBS生物標(biāo)志物，推進(jìn)了個(gè)體化治療。然而，在人類(lèi)中，刺激偽像限制了對(duì)刺激后時(shí)期的分析，并且排除了細(xì)胞分辨率。

該研究?jī)?yōu)化了DBS參數(shù)，以便在小鼠抑郁模型中精確調(diào)節(jié)ACC。使用Ca2+信號(hào)的纖維光度測(cè)定法，確定了可靠地激活或抑制ACC神經(jīng)元的設(shè)置。在健康小鼠中，抑制性DBS (i-DBS)引起抑郁樣行為的快速、持續(xù)緩解，而興奮性DBS (e-DBS)引起快感缺失。用磷酸化丙酮酸脫氫酶(pPDH)進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)圖譜顯示，在ACC、其直接下游靶標(biāo)和幾個(gè)間接連接的腦區(qū)中存在廣泛的抑制作用。這些發(fā)現(xiàn)證實(shí)了ACC靶向i-DBS通過(guò)波形特異性參數(shù)在小鼠中發(fā)揮快速抗抑郁作用，為精確DBS治療提供了機(jī)制基礎(chǔ)。

參考信息：

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(25)00525-2