由麻省总医院布里格姆分校的研究人员领导的一项新研究证明了使用深部脑刺激(DBS)来绘制“人类功能障碍组”——与不同疾病相关的功能失调的大脑回路的集合。研究小组确定了针对额叶皮层的最佳网络，可用于治疗帕金森病、肌张力障碍、强迫症(OCD)和抽动秽语综合征。他们的研究结果发表在《自然神经科学》杂志上。
布里格姆大学神经病学系脑回路治疗中心的共同通讯作者Andreas Horn 博士说：“我们能够利用大脑刺激来精确识别和定位回路，从而对四种不同的疾病进行最佳治疗。”和妇女医院以及马萨诸塞州总医院的神经技术和神经恢复中心。“简单来说，当大脑回路出现功能障碍时，它们可能会阻碍该回路通常执行的特定大脑功能。应用 DBS 可能会释放刹车并可能部分恢复功能。”
前脑额叶皮层和基底神经节(位于大脑深处的结构)之间的连接已知可以控制认知和运动功能。如果发生大脑疾病，这些回路可能会受到影响，它们的通讯可能会变得过度活跃或出现故障。先前的研究表明，电刺激丘脑底核(基底神经节中接收整个额叶皮层输入的一个小区域)可以帮助缓解这些疾病的症状。
为了更好地理解这种关系，作者分析了来自全球 261 名患者的 534 个 DBS 电极的数据。在该队列中，70 名患者被诊断患有肌张力障碍，127 名患者患有帕金森病，50 名患者患有强迫症，14 名患者患有抽动秽语综合症。使用霍恩团队开发的软件，研究人员绘制了每个电极的精确位置并将结果记录到通用参考图谱中，以比较患者的位置。研究人员使用计算机模拟来绘制具有最佳或次优结果的患者中被激活的纤维束。
利用这些结果，他们能够识别出四种疾病中每种疾病中出现功能障碍的特定大脑回路，例如肌张力障碍中的感觉运动皮层、抽动秽语症中的初级运动皮层、帕金森病中的辅助运动皮层以及部分运动皮层。强迫症中的扣带皮层。值得注意的是，所识别的回路部分重叠，这意味着这些疾病中相互关联的途径被破坏。
此外，研究人员能够将这些发现应用于微调 DBS 治疗，并在三个病例中展示了初步改善的结果，其中包括麻省总医院的一个病例，该医院是麻省总医院的创始成员。这名患者是一名 20 岁出头的女性，被诊断患有严重的、难以治疗的强迫症，包括对食物和水的摄入的痴迷，以及强迫性的抓皮肤行为。经过电极植入和针对性刺激后，研究人员在治疗一个月后发现她的症状有显着改善。
除了前瞻性测试的三名患者外，该研究是对多个中心汇总数据的回顾性分析。需要进一步的研究来验证前瞻性时尚的发现。
“我们可以进一步采用这项技术，精细地隔离功能失调的回路，以便对治疗产生更大的影响，”柏林夏里特大学医学院神经病学系运动障碍和神经调节科的主要作者、理学硕士 Barbara Hollunder 说。“例如，对于强迫症，我们可以研究隔离电路以区分强迫症和强迫症等。”
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