深度脑刺激通过增强脑节律改善认知控制

一项新的研究可以改善深脑刺激(DBS)对诸如抑郁症等精神疾病的治疗功效，一组科学家表明，将DBS应用于特定的大脑区域，可以改善患者对他们的认知控制。通过增加前额叶皮层中特定的低频脑节律的力量来改善行为。

研究结果于4月4日发表在《自然通讯》上，表明在脑电图记录中容易检测到的“θ”节律的增加，可以为神经外科医生和精神科医生提供可靠，客观和快速的反馈，以正确调整放置位置。和DBS电刺激的“剂量”。在DBS最成功的帕金森氏病中，可以通过减少患者的震颤来获得这种反馈。但是对于抑郁症或强迫症，症状可能更微妙，主观且缓慢出现。

该论文的主要作者和通讯作者阿里克·维奇(Alik Widge)说：“这是精神科大脑刺激的重要一步。”Widge是麻省理工学院Picower学习与记忆研究所的一名临床研究员和麻省总医院(MGH)的一名研究员，开始这项工作的。他现在是明尼苏达大学医学院精神病学的助理教授。“这项研究向我们展示了DBS如何改善患者脑功能的特定机制，这应该使我们能够更好地确定谁可以受益，以及如何优化他们的个性化治疗。”

星展银行加强控制

进入这项研究的团队还由麻省理工学院神经科学Picower教授厄尔·米勒(Earl Miller)和哈佛大学医学院精神病学副教授，美国大学GHG神经治疗学部主任达林·多尔蒂(Darin Dougherty)领导，他们知道DBS应用于大脑的腹侧内囊和腹侧纹状体(VCVS)在治疗强迫症和抑郁症方面显示出不同的结果。这两种情况的共同特征是缺乏认知控制，即通过有意识的意志控制自动或习惯性行为的功能(例如，克服作为抑郁症特征的反复出现的负面情绪)。认知控制部分由前额叶皮层执行，前额叶皮层涉及穿过VCVS区域的电路。此外，

因此，该团队的工作假设是，DBS可能会通过增加这些将前额叶皮层与VCVS连接的关键认知控制回路中的theta节律来帮助患者，从而使皮层更有效地控制非典型情绪。他们认为，如果他们能够读出患者的theta节律并以最佳方式扩大DBS患者的节律，那么他们可能会意识到认知控制的增强。

为了找到答案，他们与MGH的14名志愿者合作，其中12名以前曾接受过DBS抑郁症治疗，另外两名曾接受OCD治疗。研究人员给每个参与者一个“冲突”任务，他们必须识别三个不同数字的序列中的数字(例如“ 332”中的“ 2”)，尽管情感上令人回味的图像生动而故意地分散了注意力(例如可爱的小狗或凶猛的鲨鱼)。认知控制的提高将意味着能够识别正确的唯一数字的反应时间更快。

研究人员在执行任务时记录了受试者的脑电波，一次打开DBS，一次关闭DBS。他们发现，在使用DBS的情况下，人们确实确实加快了选择的速度(克服了“干扰”或情感画面的冲突)。准确性没有差异，这意味着受试者没有为了提高速度而牺牲准确性。同时，与VCVS中的刺激和更快的反应时间的行为改善相关，皮质中的θ节律显着增加。

米勒说：“这项研究证明了闭环刺激的价值。”“我们先阅读大脑的自然节律，然后通过刺激增强它们。我们增强了已经存在的节律。这表明脑节律在认知中发挥了作用，我们可以通过操纵这些节律来治疗认知缺陷。”

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