摘要：貝勒醫學院和德克薩斯兒童醫院最近的一項研究確定了一種特定的神經活動模式。
貝勒醫學院和德克薩斯兒童醫院最近的一項研究確定了一種特定的神經活動模式，作為一種新的生物標志物，可以準確預測和監測接受深部腦刺激(DBS)治療的強迫癥(OCD)患者的臨床狀態，深部腦刺激是一種迅速出現的治療嚴重精神疾病的方法。這項研究由博士領導。Sameer Sheth和Wayne Goodman以及共同主要作者。Nicole Provenza, Sandy Reddy和Anthony Allam發表在《自然醫學》雜志上。
貝勒醫學院助理教授、麥克奈爾學者妮可·普羅文茨博士說:“外科神經調節的最新進展使強迫癥患者在日常生活中長期連續監測大腦活動成為可能?！薄拔覀兝眠@個新機會來識別關鍵的神經特征，這些特征可以作為12名接受DBS治療的難治性強迫癥患者臨床狀態的預測因子。”
圖1 神經周期性中斷可預測深度腦刺激對強迫癥的臨床反應
DBS正在成為一種治療嚴重、難治性強迫癥的有效方法
強迫癥是一種常見的使人衰弱的精神健康狀況，影響著全世界2-3%的人口。美國大約有200萬人患有強迫癥。在嚴重的情況下，患者花費大量的時間進行重復的，看似毫無意義的強迫行為，并堅持侵入性的想法。強迫癥對患者及其照顧者的健康和生活質量造成了巨大的影響，并可能干擾維持就業和人際關系的能力。雖然心理治療和藥物治療對大多數受影響的個體有效，但大約20-40%的嚴重強迫癥患者對這些常規治療有抗藥性。
自21世紀初以來，DBS療法已被用于調節與強迫癥癥狀相關的大腦特定區域的神經活動。許多有資格接受這種療法的患者并沒有從傳統療法中獲得足夠的益處。在這個治療抵抗的人群中，大約三分之二的患者在DBS后強迫癥癥狀明顯改善。
就像起搏器設備如何調節心臟的電活動一樣，DBS設備調節大腦的電活動。DBS設備將來自發生器的電脈沖通過一對細導線(導線)傳輸到大腦的特定目標區域，這些脈沖通常被植入胸腔上部。刺激參數的精確調整允許電脈沖將功能失調的大腦回路恢復到健康狀態。
DBS是一種經fda批準的手術，通常用于治療運動障礙，如原發性震顫和帕金森病，并且越來越多地用于治療嚴重的強迫癥。
“我們已經看到了DBS研究領域的顯著進步，這項技術已經使用了幾十年來治療運動障礙，”美國國立衛生研究院通過推進創新神經技術計劃(the Brain Initiative?)的大腦研究主任John Ngai博士說，他為這項研究提供了部分資金?！斑@里報道的進展只是越來越多的成功案例中的一個，BRAIN計劃幫助開發了新一代DBS技術，使強迫癥等疾病的治療更接近臨床?！?/div>
需要一種臨床生物標志物來監測強迫癥患者對DBS的反應
對于像強迫癥這樣的精神疾病來說，確定正確的劑量通常比運動障礙更難。Sheth博士是貝勒醫學院神經外科研究副主任、戈登和瑪麗·凱恩兒科神經病學研究基金會實驗室主任、德克薩斯兒童醫院簡和丹·鄧肯神經病學研究所的研究員，他說:“在運動障礙患者中，當刺激的傳遞和調整是正確的，因為震顫或僵硬等異常運動立即減少，這一點更明顯?！薄叭欢?，在強迫癥和其他精神疾病中實現這種水平的精確DBS編程要困難得多，因為在刺激開始和癥狀改善之間存在很長的延遲。很難知道是什么特定的調整導致了幾個月后的特定變化。因此，我們開展這項研究的目的是找到一種可靠的神經生物標志物來指導我們進行DBS治療，并遠程監測患者癥狀的變化。這一點尤其重要，因為我們的一些患者從全國或世界各地長途跋涉來接受DBS治療，目前只有很少的專業中心提供針對強迫癥的治療?！?/div>
圖2 強迫癥患者的VS記錄顯示窄帶~9 Hz的功率特征
圖1 神經周期性中斷可預測深度腦刺激對強迫癥的臨床反應
圖2 強迫癥患者的VS記錄顯示窄帶~9 Hz的功率特征
針對強迫癥問題的根源
為了確定開發生物標志物的最佳目標，該團隊專注于強迫癥最典型的行為之一——病理性回避的傾向?；加袕娖劝Y的人通常難以控制地避免潛在的傷害或痛苦。為了在日常生活中避免這種感知到的威脅，他們經常被侵入性的內在想法和非理性的恐懼(強迫癥)所困擾，這導致了僵化的常規和重復的行為(強迫癥)。
該團隊的目標是了解在theta(4-8赫茲)到alpha(8-12赫茲)范圍內的低頻大腦振蕩是如何在患有嚴重的，治療難治性強迫癥的個體中發生改變的。大量科學文獻發現，theta(4-8赫茲)到alpha(8-12赫茲)范圍內的低頻大腦振蕩在認知過程中發揮著突出作用。為了做到這一點，他們利用了現代DBS設備的一個新功能——不僅能夠提供刺激，還能記錄大腦活動。
通常，監測大腦活動模式的研究被設計成在參與者執行特定認知任務時進行的簡短插曲。然而，這項研究是獨一無二的，因為研究人員能夠使用DBS系統在日常活動的背景下持續監測大腦活動模式。這項研究的這一特點將研究帶入了研究參與者的自然生活，而不是局限于非自然的實驗室環境。
在植入DBS系統后開始錄音。由于刺激通常在幾天到幾周后開始，研究小組能夠測量嚴重癥狀狀態下的神經活動模式。有趣的是，他們發現9赫茲(θ - α邊界)腹側紋狀體神經活動表現出明顯的晝夜節律，在24小時的周期內波動。
“在DBS之前，我們在所有參與者身上都看到了一種非?？深A測的周期性神經活動模式，”古德曼博士說，他是貝勒醫學院精神病學和行為科學系的教授和醫學博士，也是精神病學的艾琳·埃爾伍德主席?！叭欢?，在激活DBS后，隨著個體開始反應并癥狀改善，我們看到了這種可預測模式的崩潰。這是一個非常有趣的現象，我們有一個理論來解釋它。強迫癥患者對任何特定情況的反應都是有限的。他們經常重復執行相同的儀式，很少改變他們的常規或參與新的活動，這可能導致該大腦區域的活動具有高度可預測性。然而，激活DBS后，它們的行為曲目擴展;他們可能會對情況做出更靈活的反應，而不僅僅是被避免強迫癥誘因的強烈愿望所驅使。這種擴展的功能可能反映了更多樣化的大腦活動模式。因此，我們認為，這種高度可預測的神經活動的喪失表明，參與者的重復性和強迫性強迫癥行為減少了?！?/div>
“總之，我們已經確定了一種神經生理生物標志物，可以作為DBS治療后強迫癥患者情緒和行為改善的可靠指標。我們預計這些發現將改變患者在DBS治療過程中的監測方式，”Sheth博士補充說，他也是貝勒醫學院的麥克奈爾學者和卡倫基金會捐贈主席。
“例如，將這些信息整合到面向臨床醫生的儀表板中，可以幫助指導治療的實施，從而揭開強迫癥DBS編程過程的神秘面紗，使更多的臨床醫生和患者更容易接受這種治療?！贝送?，我們對這種潛在的可能性感到興奮，這種類似的神經活動特征可能是其他神經精神疾病的基礎，并可以作為診斷、預測和監測這些疾病的生物標志物，”普羅文茨博士總結道。
參考資料
[1] Disruption of neural periodicity predicts clinical response after deep brain stimulation for obsessive-compulsive disorder
摘要：貝勒醫學院和德克薩斯兒童醫院最近的一項研究確定了一種特定的神經活動模式。
貝勒醫學院和德克薩斯兒童醫院最近的一項研究確定了一種特定的神經活動模式，作為一種新的生物標志物，可以準確預測和監測接受深部腦刺激(DBS)治療的強迫癥(OCD)患者的臨床狀態，深部腦刺激是一種迅速出現的治療嚴重精神疾病的方法。這項研究由博士領導。Sameer Sheth和Wayne Goodman以及共同主要作者。Nicole Provenza, Sandy Reddy和Anthony Allam發表在《自然醫學》雜志上。
貝勒醫學院助理教授、麥克奈爾學者妮可·普羅文茨博士說:“外科神經調節的最新進展使強迫癥患者在日常生活中長期連續監測大腦活動成為可能。”“我們利用這個新機會來識別關鍵的神經特征，這些特征可以作為12名接受DBS治療的難治性強迫癥患者臨床狀態的預測因子。”
圖1 神經周期性中斷可預測深度腦刺激對強迫癥的臨床反應
DBS正在成為一種治療嚴重、難治性強迫癥的有效方法
強迫癥是一種常見的使人衰弱的精神健康狀況，影響著全世界2-3%的人口。美國大約有200萬人患有強迫癥。在嚴重的情況下，患者花費大量的時間進行重復的，看似毫無意義的強迫行為，并堅持侵入性的想法。強迫癥對患者及其照顧者的健康和生活質量造成了巨大的影響，并可能干擾維持就業和人際關系的能力。雖然心理治療和藥物治療對大多數受影響的個體有效，但大約20-40%的嚴重強迫癥患者對這些常規治療有抗藥性。
自21世紀初以來，DBS療法已被用于調節與強迫癥癥狀相關的大腦特定區域的神經活動。許多有資格接受這種療法的患者并沒有從傳統療法中獲得足夠的益處。在這個治療抵抗的人群中，大約三分之二的患者在DBS后強迫癥癥狀明顯改善。
就像起搏器設備如何調節心臟的電活動一樣，DBS設備調節大腦的電活動。DBS設備將來自發生器的電脈沖通過一對細導線(導線)傳輸到大腦的特定目標區域，這些脈沖通常被植入胸腔上部。刺激參數的精確調整允許電脈沖將功能失調的大腦回路恢復到健康狀態。
DBS是一種經fda批準的手術，通常用于治療運動障礙，如原發性震顫和帕金森病，并且越來越多地用于治療嚴重的強迫癥。
“我們已經看到了DBS研究領域的顯著進步，這項技術已經使用了幾十年來治療運動障礙，”美國國立衛生研究院通過推進創新神經技術計劃(the Brain Initiative?)的大腦研究主任John Ngai博士說，他為這項研究提供了部分資金。“這里報道的進展只是越來越多的成功案例中的一個，BRAIN計劃幫助開發了新一代DBS技術，使強迫癥等疾病的治療更接近臨床。”
需要一種臨床生物標志物來監測強迫癥患者對DBS的反應
對于像強迫癥這樣的精神疾病來說，確定正確的劑量通常比運動障礙更難。Sheth博士是貝勒醫學院神經外科研究副主任、戈登和瑪麗·凱恩兒科神經病學研究基金會實驗室主任、德克薩斯兒童醫院簡和丹·鄧肯神經病學研究所的研究員，他說:“在運動障礙患者中，當刺激的傳遞和調整是正確的，因為震顫或僵硬等異常運動立即減少，這一點更明顯?！薄叭欢?，在強迫癥和其他精神疾病中實現這種水平的精確DBS編程要困難得多，因為在刺激開始和癥狀改善之間存在很長的延遲。很難知道是什么特定的調整導致了幾個月后的特定變化。因此，我們開展這項研究的目的是找到一種可靠的神經生物標志物來指導我們進行DBS治療，并遠程監測患者癥狀的變化。這一點尤其重要，因為我們的一些患者從全國或世界各地長途跋涉來接受DBS治療，目前只有很少的專業中心提供針對強迫癥的治療?！?/div>
圖2 強迫癥患者的VS記錄顯示窄帶~9 Hz的功率特征
圖2 強迫癥患者的VS記錄顯示窄帶~9 Hz的功率特征
針對強迫癥問題的根源
為了確定開發生物標志物的最佳目標，該團隊專注于強迫癥最典型的行為之一——病理性回避的傾向?；加袕娖劝Y的人通常難以控制地避免潛在的傷害或痛苦。為了在日常生活中避免這種感知到的威脅，他們經常被侵入性的內在想法和非理性的恐懼(強迫癥)所困擾，這導致了僵化的常規和重復的行為(強迫癥)。
該團隊的目標是了解在theta(4-8赫茲)到alpha(8-12赫茲)范圍內的低頻大腦振蕩是如何在患有嚴重的，治療難治性強迫癥的個體中發生改變的。大量科學文獻發現，theta(4-8赫茲)到alpha(8-12赫茲)范圍內的低頻大腦振蕩在認知過程中發揮著突出作用。為了做到這一點，他們利用了現代DBS設備的一個新功能——不僅能夠提供刺激，還能記錄大腦活動。
通常，監測大腦活動模式的研究被設計成在參與者執行特定認知任務時進行的簡短插曲。然而，這項研究是獨一無二的，因為研究人員能夠使用DBS系統在日常活動的背景下持續監測大腦活動模式。這項研究的這一特點將研究帶入了研究參與者的自然生活，而不是局限于非自然的實驗室環境。
在植入DBS系統后開始錄音。由于刺激通常在幾天到幾周后開始，研究小組能夠測量嚴重癥狀狀態下的神經活動模式。有趣的是，他們發現9赫茲(θ - α邊界)腹側紋狀體神經活動表現出明顯的晝夜節律，在24小時的周期內波動。
“在DBS之前，我們在所有參與者身上都看到了一種非常可預測的周期性神經活動模式，”古德曼博士說，他是貝勒醫學院精神病學和行為科學系的教授和醫學博士，也是精神病學的艾琳·埃爾伍德主席?！叭欢诩せ頓BS后，隨著個體開始反應并癥狀改善，我們看到了這種可預測模式的崩潰。這是一個非常有趣的現象，我們有一個理論來解釋它。強迫癥患者對任何特定情況的反應都是有限的。他們經常重復執行相同的儀式，很少改變他們的常規或參與新的活動，這可能導致該大腦區域的活動具有高度可預測性。然而，激活DBS后，它們的行為曲目擴展;他們可能會對情況做出更靈活的反應，而不僅僅是被避免強迫癥誘因的強烈愿望所驅使。這種擴展的功能可能反映了更多樣化的大腦活動模式。因此，我們認為，這種高度可預測的神經活動的喪失表明，參與者的重復性和強迫性強迫癥行為減少了?！?/div>
“總之，我們已經確定了一種神經生理生物標志物，可以作為DBS治療后強迫癥患者情緒和行為改善的可靠指標。我們預計這些發現將改變患者在DBS治療過程中的監測方式，”Sheth博士補充說，他也是貝勒醫學院的麥克奈爾學者和卡倫基金會捐贈主席。
“例如，將這些信息整合到面向臨床醫生的儀表板中，可以幫助指導治療的實施，從而揭開強迫癥DBS編程過程的神秘面紗，使更多的臨床醫生和患者更容易接受這種治療?！贝送猓覀儗@種潛在的可能性感到興奮，這種類似的神經活動特征可能是其他神經精神疾病的基礎，并可以作為診斷、預測和監測這些疾病的生物標志物，”普羅文茨博士總結道。
參考資料
[1] Disruption of neural periodicity predicts clinical response after deep brain stimulation for obsessive-compulsive disorder
