经颅磁刺激治疗抑郁症的奥秘——逆转走错方向的大脑信号

在头皮上施加强大的磁脉冲来刺激大脑，可以为许多标准治疗无效的严重抑郁症患者带来快速缓解。然而，经颅磁刺激疗法究竟是如何改变大脑以消除抑郁症的，这一直是个谜。

现在，由斯坦福大学医学院的科学家领导的研究发现，这种治疗方法是通过逆转异常大脑信号的方向来起作用的。

研究结果还表明，大脑关键区域之间的反向神经活动流可以作为一种生物标志物，来帮助诊断抑郁症。

在5月15日发表在《美国国家科学院院刊》上的这项新研究中，Mitra和Raichle与精神病学和行为科学副教授Nolan Williams博士合作，他的团队已经推进了磁刺激的使用，根据每个患者的大脑解剖结构进行个性化治疗。这种被称为斯坦福神经调节疗法（SNT）的治疗方法获得了FDA的批准，它结合了先进的成像技术，以高剂量的磁脉冲模式引导刺激，可以改变与重度抑郁症相关的大脑活动。传统的经颅磁刺激需要每天进行，持续几周或几个月的治疗，与之相比，SNT的工作时间更短，每天10次，持续5天。

研究者称，这是一个完美的测试，可以看看经颅磁刺激是否有能力改变信号在大脑中流动的方式。

抑郁患者的大脑信号走错了方向

研究人员招募了33名被诊断患有难治性重度抑郁症的患者。23人接受SNT治疗，10人接受模拟SNT但没有磁刺激的假治疗。他们将这些患者的数据与85名没有抑郁症的健康对照者的数据进行了比较。

当他们分析整个大脑的功能磁共振成像数据时，有一个联系很突出。在正常的大脑中，整合身体感觉的前岛向控制情绪的前扣带皮层发送信号。你可以把它想象成前扣带皮层接收到有关身体的信息，比如心率或体温，然后根据这些信号决定如何感受。

然而，在四分之三的抑郁症患者中，典型的活动流是相反的：前扣带皮层向前岛发送信号。抑郁症越严重，走错方向的信号比例就越高。

研究者发现，在这段关系中，谁是发送者，谁是接收者，似乎对一个人是否抑郁真的很重要。就好像你已经决定了自己的感受，然后你感觉到的一切都被过滤掉了，情绪已经成为主要因素。

这与许多精神病学家对抑郁症的看法是一致的，即使是对病人来说非常快乐的事情，突然间也不能给他们带来任何快乐。

当抑郁症患者接受SNT治疗时，神经活动的流动在一周内转向正常方向，与他们的抑郁症缓解相一致。那些抑郁症最严重，以及大脑信号最容易被误导的人，最有可能从治疗中受益。

图为重度抑郁症患者在接受斯坦福神经调节疗法前(左)和治疗后的大脑图像。斯坦福神经调节疗法恢复了前扣带皮层的正常活动流。

抑郁症的生物标志物

治疗抑郁症的一个挑战是缺乏对其生物学机制的了解。如果病人发烧，有各种各样的检查——例如细菌或病毒感染——可以确定适当的治疗方法。但对于抑郁症患者，没有类似的检测。

这是精神病学中第一次发现生物学上的这种特殊变化，这两个大脑区域之间的信号流动预测了临床症状的变化。

当然，并不是每个抑郁症患者都有这种异常的神经活动流，在不太严重的抑郁症病例中可能很少见，但它可以作为一种重要的生物标志物，用于治疗这种疾病。功能磁共振成像数据可以让SNT进行精确治疗，既可以作为抑郁症的生物标志物，也可以作为个性化靶向治疗的方法。

当我们找到一个患有严重抑郁症的人时，就可以寻找这种生物标志物来决定他们对SNT治疗有多大的反应。像抑郁症这样的行为状况很难用成像来捕捉，因为与明显的脑部病变不同，它们处理的是大脑各部分之间微妙的关系。而SNT这项技术正在接近我们试图理解的问题，这是很有希望的。

研究人员计划在更大的患者群体中重复这项研究。他们还希望其他人能采用他们的分析技术，发现隐藏在功能磁共振成像数据中的更多关于大脑活动方向的线索。只要你有清晰的功能磁共振成像数据，你就可以研究信号的这种特性。

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参考文献

Anish Mitra et al, Targeted neurostimulation reverses a spatiotemporal biomarker of treatment-resistant depression, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023).  DOI: 10.1073/pnas.2218958120

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