本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
使用深脑刺激治疗重度抑郁症的想法已经酝酿了一段时间。我时不时会看到关于深脑刺激的长期研究的后续报道。 最近《自然新闻》发布了一篇后续报道,记录了一项小型临床研究的长期成功。随着对深脑刺激疗法的研究深入,这些研究只会获得更多的新闻报道,现在值得一问:这是否是抑郁症患者一直在寻找的奇迹?还是仅仅是另一种疗法,成功的机会仍然很低?
深脑刺激(DBS)包括将一个小的刺激电极植入大脑的特定区域。它并非总是用于抑郁症,医生也使用DBS治疗其他疾病,如帕金森病和原发性震颤。在所有情况下,都会将一个由四个独立电极组成的小电极阵列植入选定的大脑区域。一根细小的绝缘导线将阵列连接到一个脉冲发生器,这是一个电池供电设备,将产生刺激。脉冲发生器通常放置在皮肤下(通常靠近锁骨),而连接两者的导线也从皮肤下穿过,绕过耳朵,进入头顶。一旦植入并打开,脉冲发生器将以特定的频率和强度向电极发送持续或间歇性刺激,这将导致电极附近局部神经元群的去极化。植入的效果取决于它在大脑中的位置。这些设备可以使用多年(只要更换发生器电池),而植入手术是一项相当大的手术。
虽然我们在帕金森病患者中使用DBS已经有一段时间了,但其对抑郁症的意义相对较新。然而,迫切需要一种新的抑郁症治疗方法。目前,只有60%的患者对目前可用的治疗方法(包括药物疗法、认知行为疗法和ECT)有反应。这些患者中的许多人无法实现治愈(在精神病学中,我们称之为“缓解”。它永远不是完全治愈,而是在一段时间内完全缓解症状)。另外40%的人反应不佳或根本没有反应,这40%代表了许多最绝望的病例。虽然DBS可能代表一种新的可能性,但我们并不想随便让人接受脑部手术。
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最早关于DBS作为抑郁症治疗方法的研究始于大鼠。虽然许多药物抗抑郁药的研究都集中在大脑区域,如海马体,但使用DBS的研究则集中在其他地方,特别是内侧前额叶皮层的区域,特别是在人类的布罗德曼25区。这个区域是网络中的一个“节点”,连接皮层(“高级”)结构与边缘区域和脑干。所有这些结构都分别与重度抑郁症有关,因此刺激人类的“节点”被认为可以通过影响节点“下游”的结构来帮助治疗抑郁症。
在大鼠中,结果很有希望。大鼠腹内侧前额叶皮层的DBS(大鼠没有布罗德曼25区,这是它们最接近的区域)在强迫游泳测试等测试中产生即时的抗抑郁效果,该测试对临床使用的抗抑郁药有反应。并且DBS导致海马体中血清素的大量增加,并且似乎依赖于大鼠体内正常的血清素水平,这引入了血清素抑郁症模型,增加了我们已经了解的关于抗抑郁药在大脑中如何发挥作用的一些知识。
当然,这些是大鼠,而大鼠实际上并没有布罗德曼25区。此外,没有在大鼠抑郁症模型(如特定遗传品系或暴露于压力的啮齿动物)中进行过DBS研究。而且,在大鼠中进行的研究必然是相对短期的。由于对治疗的迫切需求,以及DBS的相对安全性(因为医生多年来一直在帕金森病患者和慢性疼痛患者中使用它,它已经相当成熟),小型临床研究已经开始使用布罗德曼25区的DBS来治疗抑郁症。
最初的结果可能看起来非常惊人。只有那些完全抵抗治疗的人才有资格参加这些研究。这些患者对任何药物疗法、行为疗法甚至ECT都没有反应,许多符合条件的人因精神疾病治疗而住院。这些是真正绝望的病例。但在25区植入电极后,他们中的很多人表现出真正显著的康复。植入的20名患者中有60%的人抑郁评分降低了50%,使他们从极度严重的抑郁症转变为日常功能和生活质量的显著改善,有些人确实在一段时间内实现了症状的完全缓解。反应保持得相对较好,那些有反应的人在3年后继续有反应。对于一种只有60%的人口会对其他治疗方法有反应的疾病来说,让60%的对治疗最具抵抗力的患者有反应是一个极好的发现。
虽然这些发现非常令人鼓舞,但不应过早地将其誉为奇迹。毕竟,这些患者的60%仍然只有12人。另外8人根本没有反应,其中一人要求完全移除电极。虽然60%的患者在第一个月确实实现了症状减少50%,但症状确实又回来了,只有30%的人在三个月时保持了功能上的改善。不仅如此,大多数患者在手术植入前后都继续接受抑郁症或抗精神病药物治疗。单靠手术可能不足以治疗这些患者。主要副作用包括恶心和呕吐(9名患者,可能或可能与手术无关)。最终有两名患者死于疑似自杀(这不是手术的副作用,而可能是缺乏疗效,自杀是对治疗抵抗性抑郁症患者死亡的最大原因)。
那么我们接下来该怎么做呢?虽然我不认为DBS是一个奇迹,但我确实认为它很有希望。即使不是完全缓解,60%的效果对于遭受如此严重痛苦的人群来说也是一个很大的不同。当然值得继续进行临床试验,看看是否其他人可以从中受益。
但我也越来越对它的作用机制感兴趣。它是如何运作的?在大鼠中,它似乎依赖于正常的血清素水平,并刺激血清素信号传导。它在人类中是否也这样做?它与其他抗抑郁疗法相比表现如何?它是否像其他抗抑郁疗法一样,在长期给药后诱导啮齿动物的神经发生?25区的作用具体是什么,它如何调节其他系统?因此,虽然我认为继续临床试验很重要,但我也认为继续基础研究很重要。这个程序是引人注目的,虽然它不是一个奇迹,但它可以提供对抑郁症大脑如何运作的深入了解,并最终引导我们找到治愈方法。
Lozano, A., Giacobbe, P., Hamani, C., Rizvi, S., Kennedy, S., Kolivakis, T., Debonnel, G., Sadikot, A., Lam, R., Howard, A., Ilcewicz-Klimek, M., Honey, C., & Mayberg, H. (2011). 难治性抑郁症的胼胝体下扣带回区域深部脑刺激多中心先导研究。《神经外科杂志》,1-8。DOI: 10.3171/2011.10.JNS102122
Kennedy, S., Giacobbe, P., Rizvi, S., Placenza, F., Nishikawa, Y., Mayberg, H., & Lozano, A. (2011). 难治性抑郁症的深部脑刺激:3至6年后的随访。《美国精神病学杂志》,168(5), 502-510。DOI: 10.1176/appi.ajp.2010.10081187
Hamani, C., Mayberg, H., Snyder, B., Giacobbe, P., Kennedy, S., & Lozano, A. (2009). 抑郁症的胼胝体下扣带回深部脑刺激:临床反应者活动触点的解剖位置和靶向指南建议。《神经外科杂志》,111(6), 1209-1215。DOI: 10.3171/2008.10.JNS08763
Hamani, C., Diwan, M., Isabella, S., Lozano, A., & Nobrega, J. (2010). 不同刺激参数对大鼠内侧前额叶皮层深部脑刺激的抗抑郁样反应的影响。《精神病学研究杂志》,44(11), 683-687。DOI: 10.1016/j.jpsychires.2009.12.010
Hamani, C., Diwan, M., Macedo, C., Brandão, M., Shumake, J., Gonzalez-Lima, F., Raymond, R., Lozano, A., Fletcher, P., & Nobrega, J. (2010). 大鼠内侧前额叶皮层深部脑刺激的抗抑郁样作用。《生物精神病学》,67(2), 117-124。DOI: 10.1016/j.biopsych.2009.08.025