电休克治疗（ECT）是如何发挥作用的？
电休克疗法（ECT）能够有效治疗抑郁症，其应用已超过50年。但由于电影《飞越疯人院》其被冠上了污名，这部电影中ECT治疗的惊人一幕影响了社会大众对ECT的理解。平心而论，早期无麻醉ECT的确对患者造成了伤害，但目前先进的麻醉和电刺激设备、电极引线位置及脉冲形式提高了ECT的安全性，并降低了副作用。
如果了解了ECT如何发挥作用，那么其治疗会更有说服力且更易被接受。ECT治疗具有多重功效，其作用机制也有多种理论，包括5-羟色胺敏感性的改变、抽搐的直接影响、激素分泌增加和神经再生、胶质细胞的变化。
人们比较感兴趣的一个领域是ECT治疗中脑结构的变化。ECT对大脑影响的早期研究主要集中在是否会对大脑产生持久性的损害，众多研究均没有显示脑损伤的证据。然而一些研究表明，脑组织中T1和T2的松弛特性发生了短期的改变。这些变化持续时间大约为2小时，不会引起长期改变。
高分辨率磁共振成像的研究进展使得大脑结构能得到更精确的测量，研究显示，抑郁症患者的前额叶神经回路、海马和杏仁核区域都发生了变化。海马和杏仁核的这些变化发生了部分逆转，尤其是在治疗响应者中该变化比较明显。但这些研究具有很大的局限性，比如先前抗抑郁药的使用、合并用药以及测试时间段的变化。
Joshi等人试图通过严格的方法学设计来解决这些问题。他们采集了三套正在接受ECT治疗的患者图像：治疗之前的图像；二期治疗后的图像；完成治疗一周内的图像。采集到的图像与健康对照者的两组脑部扫描图像对比。
结果有以下几点比较有趣的地方：首先，较之于健康对照者，患者的海马体积更小，这与现有文献观点一致。第二，ECT增加了海马和杏仁核的体积。第三，海马前区、杏仁核基底外侧和中央内侧区域形状变化更为明显。第四，较小的海马体积与更好的预后相关。最后，这些体积的变化与抑郁的改善有关。
这项研究是非常严谨的，避免了先前研究中的许多局限。研究中，患者海马的体积增加了近10%，杏仁核的体积在很短的时间内也有类似的变化，但脑体积几乎没有变化。这种变化的幅度比较大，需要通过其他方法进行确认。如果结果得到证实，那么关键的问题来了：什么可以解释这种显著变化？
ECT中T1或T2松弛时间的改变是否引起灰/白质对比度变化并影响到体积？ECT治疗后这些变化的过程非常短，尤其是在最后一次ECT后，变化可以说是瞬间的。
这种变化是否是由于神经再生？一项研究提供了线索：50年以前在地表进行的核弹测试中，大气层的14C同位素水平增加，14C被植物吸收，并通过食物链进入到了人类和动物体内。14C被并入到增殖细胞的DNA中，并整合到染色体上。1963年《部分禁止核试验条约》明确规定禁止在地表以上进行核弹试验后，14C在大气中的水平也有所下降，研究者通过测量死者大脑DNA中的14C浓度来确定神经元年龄。这些研究证实，人体海马中有相当多的成年神经细胞生成。
齿状回神经元（神经形成于这里）DNA中14C和12C的比例可以用来确定神经元的再生率。研究表明，每天会有1400个以上的神经元形成，该增长率随着年龄增长而下降。新细胞比其他细胞存活时间短，但会连续不断的再生。每年的再生率大约为1.75%。中年人和小鼠的神经程度相当，因此基线水平不会是神经再生的原因。
ECT能否诱导神经再生？利用啮齿类动物的几项研究表明，ECT可以诱导增加80%以上的神经再生，但是，即使是这个增加幅度也不能达到体积10%的增加。神经元再生的额外证据来自于ECT对N-乙酰天冬氨酸的影响，N-乙酰天冬氨酸是神经元中的主要化学物质。仅在ECT响应者的杏仁核中观察到了N-乙酰天冬氨酸的显著增加，这是确认神经再生的一个证据。
针对啮齿动物ECT的研究发现，其海马突触的总数量增加，这也可能引起体积的变化。但这种变化也不会达到10%的幅度，还有什么其它原因呢？
一个可能的原因是神经胶质细胞数量的变化。有证据表明，啮齿动物接受ECT后，神经胶质细胞出现了增殖。重度抑郁症与神经胶质细胞的减少有关，而且可能的是，ECT恢复了神经胶质细胞的数量和功能。
另一种可能是血管生成。ECT造成了内皮细胞的增殖，总数增加了30%。细胞数的增加使血管长度增加了16%。
在理论上，所有的上述可能性都有助于解释ECT后海马和杏仁核体积的大量增加。不管是对啮齿类动物还是对人类的研究，所有的线索都指向了多种机制，这些机制可以解释所观察到的变化。下一个关键又来了：新突触细胞的增加如何导致患者感觉和行为的变化？又是如何改善抑郁症的？
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