關(guān)鍵字：腦深部電刺激；強(qiáng)迫性障礙；神經(jīng)和精神疾病；前額葉皮層

摘要：DBS被認(rèn)為是一種（可逆的）“信息損傷”，可能是通過(guò)干擾神經(jīng)元對(duì)突觸輸入做出正確反應(yīng)的能力。

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腦深部電刺激（DBS）在神經(jīng)和精神疾病的療效探索中展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。在精神醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，內(nèi)囊（IC）前肢是最常見(jiàn)的刺激靶點(diǎn)，它作為主要的纖維束，承載著連接皮質(zhì)與紋狀體和其他皮質(zhì)下結(jié)構(gòu)的軸突。比如那些患有強(qiáng)迫性障礙（OCD）的患者，傳統(tǒng)療法無(wú)法有效改善他們腦海中揮之不去的想法（強(qiáng)迫）和重復(fù)的行為（強(qiáng)迫），而DBS為他們帶來(lái)了曙光。 然而，盡管DBS的臨床應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到了幾十年，但是對(duì)于其治療成功的神經(jīng)生物學(xué)機(jī)制仍然沒(méi)有足夠清晰的認(rèn)識(shí)。

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這種認(rèn)識(shí)的匱乏表現(xiàn)在DBS參數(shù)優(yōu)化在強(qiáng)迫癥和其他精神疾病患者身上的治療效果有限，以及長(zhǎng)期的試錯(cuò)過(guò)程。在歷史上，一種具有影響力的理論假設(shè)是，DBS抑制了電極尖端周?chē)纳窠?jīng)組織（“抑制假說(shuō)”），從而產(chǎn)生一種可逆性病變，其臨床療效類(lèi)似于神經(jīng)運(yùn)動(dòng)障礙中的丘腦底核不可逆病變，類(lèi)似于精神病學(xué)中的包膜切開(kāi)術(shù)。

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最近，這一觀點(diǎn)的一種修正版本受到了關(guān)注：DBS被認(rèn)為是一種（可逆的）“信息損傷”，可能是通過(guò)干擾神經(jīng)元對(duì)突觸輸入做出正確反應(yīng)的能力。 因此，與抑制假說(shuō)所假設(shè)的完全抑制神經(jīng)元活動(dòng)不同，DBS被認(rèn)為在“信息水平”上制造了一種干擾，這可能會(huì)促進(jìn)電極附近的興奮和抑制。DBS可引起局部神經(jīng)元興奮和抑制的研究結(jié)果也支持這一觀點(diǎn)。 在腦系統(tǒng)層面，一些研究指出強(qiáng)迫癥患者的皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路活動(dòng)異常，而目前認(rèn)為DBS可通過(guò)招募皮質(zhì)區(qū)域來(lái)糾正這一異常。舉例來(lái)說(shuō)，據(jù)報(bào)道，DBS可以減少由強(qiáng)迫癥癥狀激發(fā)引起的前額葉皮層（PFC）的低頻振蕩。

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最近的一項(xiàng)研究表明，DBS通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)側(cè)和外側(cè)前額葉的振蕩來(lái)改善強(qiáng)迫癥患者的認(rèn)知控制。PFC的另一個(gè)亞區(qū)眶額葉皮質(zhì)（OFC）在對(duì)DBS的反應(yīng)中表現(xiàn)出谷氨酸代謝的減少。此外，功能障礙通常被認(rèn)為是PFC區(qū)域與下游紋狀體區(qū)域功能連接增強(qiáng)的特征。這種皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路內(nèi)的過(guò)度連接可以預(yù)測(cè)癥狀的嚴(yán)重程度，DBS可以降低過(guò)度連接和癥狀。此外，dbs誘導(dǎo)的皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路的功能連接降低與強(qiáng)迫癥癥狀緩解程度相關(guān)。 值得注意的是，DBS從前額葉皮層的內(nèi)側(cè)和外側(cè)到紋狀體的投射以細(xì)微的差異改善了強(qiáng)迫癥的癥狀，這表明了投射的特異性，通過(guò)靶向來(lái)自對(duì)強(qiáng)迫癥癥狀激發(fā)產(chǎn)生反應(yīng)的皮質(zhì)區(qū)域的皮質(zhì)-紋狀體投射可以提高治療效果。 綜上所述，這些研究表明了皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路在強(qiáng)迫癥病理生理學(xué)中的作用，以及DBS對(duì)強(qiáng)迫癥的治療效果。然而，這種皮質(zhì)-紋狀體環(huán)路的哪些子域是最重要的仍在研究中。為了闡明DBS在皮質(zhì)和紋狀體區(qū)域發(fā)揮作用的機(jī)制，我們使用了SAPAP3突變小鼠(SAPAP3 - / -)，一個(gè)成熟的強(qiáng)迫癥模型。這些小鼠表現(xiàn)出強(qiáng)迫性梳理、焦慮樣行為和認(rèn)知缺陷，并對(duì)強(qiáng)迫癥藥物治療和DBS有良好反應(yīng)。為了避免dbs引起的電偽影，我們使用鈣成像來(lái)監(jiān)測(cè)體內(nèi)單細(xì)胞的活動(dòng)。我們將DBS應(yīng)用于人類(lèi)腹側(cè)前IC的嚙齒類(lèi)動(dòng)物同源物，即攜帶相似皮質(zhì)投射纖維的小鼠腹側(cè)IC。在各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，我們系統(tǒng)性地改變了SAPAP3 - / -及其野生型同窩動(dòng)物(WT)的臨床相關(guān)DBS參數(shù)(電流、脈寬和頻率)。我們報(bào)告了DBS劑量依賴(lài)性地減少了過(guò)度梳理，同時(shí)伴有全腦神經(jīng)元?jiǎng)恿W(xué)和對(duì)內(nèi)側(cè)OFC的特異性反應(yīng)。

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