症状持续时间减少50%！“个体化脑机接口”治疗帕金森病，最新进展登上《自然-医学》

▎药明康德内容团队编辑

深部脑刺激（DBS）是在心脏起搏器的基础上改进发展起来的一种“脑起搏器”。通过手术，医生在患者的特定脑区或神经核团精准植入电极，这些电极在神经刺激器的作用下通过脉冲电刺激调控大脑功能，可以理解为一种广义的“脑机接口”。

经过几十年的发展，深部脑刺激已经在法国、中国、美国等诸多国家地区被用于治疗以帕金森病为代表的运动障碍性疾病，帮助患者缓解运动症状，如肢体震颤、肌强直、运动迟缓等。

在《自然-医学》新上线的一篇研究论文中，加州大学旧金山分校的研究人员报告了一种“更智能”的深部脑刺激疗法。他们的临床试验结果显示，与传统的深部脑刺激相比，新的深部脑刺激使用个体化的神经信号，可将帕金森病患者的运动症状持续时间减少50%。

论文介绍，传统深部脑刺激通常采用的是标准化方法，提供恒定的电刺激，无法根据患者的活动或症状产生响应，因而有时会导致副作用。而这项新研究采用的是自动调整刺激幅度的深部脑刺激（adaptive DBS），基于人工智能的算法能够实时捕捉和检测患者的特定神经信号，进而根据个体的症状变化自动调节电脉冲强度，准确匹配所需的刺激量。

例如，当帕金森病患者服用的药物（如左旋多巴）起作用时，刺激信号就会相应减少，防止运动失控的现象出现；相反，随着药物代谢，药效逐渐消失，刺激信号会相应加大，以防肢体僵硬。

▲植入式设备根据大脑信号的变化做出反应，调整全天的刺激量，使个人能够更好应对日常活动（图片来源：参考资料[1]）

为了实现这种持续的反馈，研究团队在此前数年开展了一项重要的基础工作，在丘脑下核（subthalamic nucleus）和运动皮质中确定了与多巴胺释放、帕金森病运动症状相关的神经活动模式，可以作为药物波动和运动症状的可靠生物标志物。

利用这些神经信号，研究人员为4名患者提供了个体化的深部脑刺激。临床试验中，研究作者记录了数天内患者在诊所和家里日常活动时的脑活动，同时通过患者自我报告的运动日记和可穿戴式设备监测患者的症状。

这4名患者过去已经接受了传统的深部脑刺激治疗，但仍然有一些令他们深感烦恼的症状，有的是不受控制地运动，有的则是在想要动的时候难以启动动作。试验期间，研究人员交替使用传统深部脑刺激和新的自适应深部脑刺激对他们进行治疗，在自适应深部脑刺激治疗时期，最令患者烦恼的那些症状持续时间减少了50%。

▲试验流程示意图（图片来源：参考资料[1]）

有趣的是，尽管在随机交叉试验期间患者并没有被告知正在接受哪种深部脑刺激治疗，但由于症状得到显著改善，大部分患者正确猜到了自己哪几天接受的是新的深部脑刺激。这几名患者同时报告自己的生活质量得到了改善。

研究作者表示，目前的积极结果为后续开展更大规模的临床试验奠定了基础，他们期待在更大的队列中验证个体化自适应性深部脑刺激的有效性。此外，研究人员提到，这种深部脑刺激疗法需要训练有素的临床医生进行设备的精准植入和初始设置，这将是推广这种新疗法时需要克服的一大挑战。

参考资料：

[1] Carina R. Oehrn et al., Chronic adaptive deep brain stimulation versus conventional stimulation in Parkinson’s disease: a blinded randomized feasibility trial. Nature Medicine (2024) Doi: https://doi.org/10.1038/s41591-024-03196-z

[2] Taming Parkinson’s disease with intelligent brain pacemakers. Retrieved Aug. 20, 2024 from https://www.eurekalert.org/news-releases/1054492

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