匈牙利神经病理学家拉迪斯劳斯·梅杜纳在20世纪30年代通过显微镜检查医院患者的脑组织时，做出了一个有趣的观察：被称为神经胶质细胞的脑细胞在癫痫患者的组织中大量增加。但是，精神分裂症和抑郁症患者的大脑皮层中的神经胶质细胞远少于正常人。
与神经元不同，神经胶质细胞不能发射电脉冲，因此它们在很大程度上被大多数神经科学家忽视（现在仍然如此）。但梅杜纳推测，精神分裂症和抑郁症可能是由于神经胶质细胞不足引起的，因此他推断，通过诱发癫痫发作，他可以增加神经胶质细胞的数量并治愈他的患者。1934年1月23日，他给一位患有绝望性紧张症的精神分裂症患者注射了一种化学物质樟脑，诱发了剧烈的癫痫发作。注射引起了爆炸性的癫痫发作，折磨了该男子全身整整一分钟。梅杜纳看到自己所做的一切后，双腿震惊得发软。这位科学家崩溃了，两位护士不得不扶他回公寓休息。梅杜纳没有气馁，四天后，他在同一个人身上再次诱发癫痫发作——这个人四年来从未说过话或动过，并且一直通过管子喂食。到1934年2月10日，他第五次诱发癫痫发作时，这个人醒了过来，自己穿好衣服，要求吃早餐，并愉快地叫着梅杜纳的名字向他问好。“我听到他们在说你要做一些疯狂的实验？ 你做了吗？”他问道
这一成功鼓舞了其他人：意大利的乌戈·切尔莱蒂和卢西奥·比尼在1938年4月11日，使用从养猪场获得的电极，通过给一位精神病患者头部施加电流来诱发癫痫发作。患者病情好转了吗？在某些情况下，接受这些原始手术的患者的精神状态明显改善。但它们也可能引起剧烈的全身抽搐，有时会导致关节脱位和骨折。
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更温和的电休克疗法
今天，电休克疗法（ECT），正如医生所称的那样，仍然是精神病学的武器库的一部分。但是，现在接受电休克疗法的患者——在其他治疗方法（无论是药物、谈话疗法，甚至是其他形式的电刺激）都失败后——所经历的痛苦比梅杜纳的患者要少得多。
宾夕法尼亚州盖辛格健康系统的精神病流行病学家温迪·玛丽·英格拉姆正在研究电休克疗法，以确定哪些患者最有可能从该手术中获益，她描述了她第一次亲眼目睹患者接受电休克疗法的情景。“我看到的第一个人是一位男性，”英格拉姆说。“前一周他完全没有反应[紧张症]——甚至无法回应自己的名字。”麻醉师将一个柔软的橡胶护齿器插入男子的口中，以防止他咬到舌头，当他在麻醉状态下，在肌肉松弛剂的影响下安静地休息时，技术人员将两个电极贴在他的头上，并将高压电脉冲输送到他的大脑中。“每个人都非常冷静，这真是太神奇了……高效，就像在看一场手术，”她指出。“每个人都很热情和友善，并与患者交谈，即使他[由于紧张症]特别没有反应。”
与电影《飞越疯人院》中戏剧化展现的令人恐惧的电击疗法场景相反，当高压开关被打开时，剧烈的癫痫发作并没有折磨患者的身体。“你看到身体紧张一段时间，然后放松——仅此而已，”英格拉姆说。“这太神奇了，”她补充说，“患有严重抑郁症、自杀倾向或紧张症的患者接受电休克疗法，两周后他们就起床了，快乐了，与医生和护士聊天。”
电休克疗法在美国每年用于超过10万人，在治疗严重抑郁症、躁郁症和其他精神疾病方面非常有效。但它并非总是有效——一些医疗服务提供者现在回避这种手术。“我看到人们一直生病，”杰西卡·尤尔说，她是弗吉尼亚神经反馈中心的专业顾问，她回忆起自己在一家精神病院与患有严重精神病、有自杀和杀人倾向的患者一起工作的情景。“他们给他们进行电休克疗法，让他们精神振作几个月——但随后你又回到了原来的状态，但也许会伴随一些记忆丧失。这真的让我很沮丧。”由于对电休克疗法感到失望，尤尔现在使用神经反馈来监测患者的脑电波，以治疗患有各种精神疾病的人。
任何医疗手段的疗效都取决于对疾病的科学理解，以及如何应用该疗法。但电休克疗法在很大程度上缺乏这种洞察力——而且在美国各地，该技术的管理方法也不一致。《电休克疗法杂志》刚刚在线发表的一项针对全国各地立法的调查发现，各州对电休克疗法的监管差异很大。有六个州根本没有对电休克疗法进行监管，限制了谁可以管理或接受治疗、谁可以提供同意书、如何实施治疗或行政报告要求。其他州的限制性极强，在某些情况下需要法院命令。
给药方法也各不相同。“功率、频率、电极放置……治疗次数和治疗持续时间也各不相同，”英格拉姆说。“真正缺失的部分是，什么是治疗性癫痫发作？”英格拉姆认为，极长时间的癫痫发作与更严重的不良事件有关，例如记忆丧失。但是，较弱的癫痫发作，例如仅刺激头部右侧而不是两侧引起的癫痫发作，产生的记忆丧失较少，但治疗效果也较差。为什么一种程序可能比另一种更好尚不清楚。“神经科学完全未知。这让我感到困惑，”英格拉姆说。甚至癫痫发作本身是否是最重要的因素也不清楚。癫痫发作后经常（但并非总是）立即出现的脑活动抑制量，称为癫痫后抑制，可能是治疗效果更好的指标。
为了消除对不良副作用的担忧，并消除对潜在滥用的恐惧，从而消除关于电休克疗法的负面刻板印象，需要更好地了解该手术的工作原理。“该手术在媒体上被可怕地描绘……显示它在精神病院中被用作惩罚，而不是用于其巨大的治疗效果，”英格拉姆说。纳粹医生甚至扭曲了电击疗法，从1944年开始，在可憎的“种族卫生”计划中系统地对数千名精神病患者实施安乐死
病历的挫败感
为了更好地掌握电休克疗法，英格拉姆和她的同事莎朗·拉森、斯坦利·波勒和法丁·纳希梳理了盖辛格健康系统中127名患者的电子病历。总共，这些患者在2013年至2017年期间接受了总共2,023次个体电休克疗法治疗。他们的目标是：找到电休克疗法如何起作用的线索，为什么有时会失败，为什么有些人会出现明显的副作用，并确定最大化手术益处并降低风险的最佳程序。
他们决定探索的一个关键问题是，用于预防惊厥的麻醉是否会削弱手术的有效性。英格拉姆在11月于华盛顿特区举行的2017年神经科学学会会议上介绍了她的团队初步发现的数据。数据显示，麻醉类型确实对癫痫发作持续时间有显着影响。研究发现，麻醉药丙泊酚比麻醉药甲己妥巴比妥钠显着缩短了癫痫发作持续时间。两种药物均未影响癫痫后抑制。有了这一发现，研究人员着手确定癫痫发作持续时间或癫痫后抑制是否产生了最佳结果，方法是评估接受这两种麻醉药之一的患者在电休克疗法后抑郁症是否得到最大程度的减轻。抑郁症是通过贝克抑郁量表进行定量测量的，贝克抑郁量表是精神科医生用来评估患者抑郁症严重程度的一系列问题。
更仔细地检查病历显示，电休克疗法在多大程度上已成为医疗领域的落后领域。电子病历显示，只有21名患者在治疗后接受了诊断测试，使得研究人员可能发现的任何相关性都太弱，无法达到统计显着性。将此与几乎任何其他医疗方法进行对比。任何医生会在处方药物治疗后不记录患者血压的变化吗？然后，英格拉姆试图比较接受治疗后30天内再次入院的患者人数与他们接受的麻醉类型，但只有18名患者在接受电休克疗法后30天内复发。这为治疗的有效性提供了一个线索，尽管它给研究人员留下的数据太少，无法回答使电休克疗法尽可能安全有效所必需的关键科学问题。
英格拉姆是一位神经免疫学家和生物物理学家，她转向流行病学研究，因为她觉得自己在细胞和分子水平上的实验室研究并没有带来所需的理解，而这种理解将导致精神疾病的治疗。“你必须使用临床信息学来研究人，特别是对于这些复杂的、人类特有的精神疾病，特别是情感障碍——抑郁症、躁郁症、精神分裂症，这些都是人类独有的，”她说，然后利用这些发现来指导动物模型中的生物学实验。她补充说，迫切需要的是在所有机构的病历中更好地报告电休克疗法治疗情况，并将其纳入中央数据库，供流行病学家分析。抑郁症、躁郁症和其他精神疾病几乎直接或间接地影响着每个人。在美国18岁及以上的人口中，1.1%的人口将患上精神分裂症——据英格拉姆称，躁郁症（2.5%）和重度抑郁症（5%）的发病率甚至更高。根据美国疾病控制与预防中心（CDC）的统计数据（pdf），自杀是美国10至34岁黄金年龄段人群的第二大常见死因。
在演讲后的采访中，英格拉姆的热情突破了科学家讨论数据点时那种干燥的临床超脱。“抑郁症是一种危及生命的疾病，”她说。她保持着专业的冷静，但突然情绪激动地补充说，“我的堂兄因自杀和抑郁症去世了。最后的努力之一是电休克疗法，但它失败了，她最终自杀了。”她对抑郁症的研究早于这种个人损失，但这种悲惨的经历为她的科学工作注入了活力。“阻止我们了解治疗机制和疾病病因机制的最重要的事情之一是社会对精神疾病的普遍污名。社会需要改变观念，承认精神疾病，特别是情绪障碍，不是个人的决定，不是性格缺陷，而是一种生物疾病，它具有遗传、环境和行为成分。”英格拉姆说，这种污名阻碍了人们寻求治疗，扼杀了他们参与科学研究的热情，并减少了精神疾病的研究经费，她指出，美国国立卫生研究院2017财年癌症研究的预算为55亿美元，而精神健康研究的预算仅为15亿美元。“我们仅用2,000美元的内部拨款就进行了这项研究。”（白宫提出的2018年预算将把这两个研究所的资金分别削减至44亿美元和12亿美元。）
法律和资金缺口
负面刻板印象阻碍了实现电休克疗法治疗最佳实践和立法的努力。贾斯汀·科菲是美国电休克疗法法律法规研究的合著者之一，也是休斯顿贝勒医学院精神病学和行为科学副教授，他尤其担心过度监管造成的危害。“保护患者的法律是好的，”科菲说。“然而，就电休克疗法而言，一些州法律却恰恰相反——它们限制了获得一种极其安全且通常可以挽救生命的医疗方法的机会。此类法律并非基于医学科学。“在德克萨斯州，我在那里执业，我看到14岁的孩子患有严重抑郁症和某些形式的自闭症，在这些情况下，电休克疗法可以挽救生命——但法律不允许我提供他们需要的护理，即医疗上指出的护理。”科菲说，有时他不得不指导家庭在其他州寻求专业帮助，那里的电休克疗法“不受基于污名而非事实的法律的阻碍”。
就她而言，英格拉姆将关于精神障碍的医学知识置于更大的背景下。“50年前的癌症就像我们现在对精神疾病的认识一样，那时我们对病因一无所知，”她说。“当我们没有任何好的治疗方法时，人们会隐藏它。他们的身体里会长出一个肿块，然后他们会隐藏它。这是禁忌，而且周围充满了恐惧。”随着时间的推移，人们对癌症的态度发生了变化。“现在人们自豪地佩戴着乳腺癌幸存者的丝带，他们为与该疾病相关的研究做出了贡献，”她说。“它已被正常化；它已被医疗化。精神疾病也需要发生同样的事情，以便我们实现我们需要的巨大飞跃。”