研究人员通过大脑刺激改善人类的大脑功能 有望用于治疗精神疾病

明尼苏达大学医学精神病学助理教授、成瘾问题医学发现小组成员Alik Widge博士是发表在《自然-生物医学工程》上的这项研究的资深作者。这些发现来自于麻省总医院对12名接受脑部手术治疗癫痫的患者进行的一项人体研究--该手术在整个大脑中放置了数百个微小的电极，以记录其活动并确定癫痫发作的源头。

在这项研究中，Widge与麻省总医院的Sydney Cash博士（癫痫研究专家）和Darin Dougherty博士（临床脑刺激专家）合作。他们一起确定了一个大脑区域--内囊--在受到少量电能刺激时，能改善患者的精神功能。大脑的这一部分负责认知控制--从一种思维模式或行为转移到另一种思维模式或行为的过程，这在大多数精神疾病中是受损的。

“一个例子可能包括一个抑郁症患者，他只是无法摆脱'卡住'的消极思想。因为它是精神疾病的核心，找到一种改善它的方法可能是治疗这些疾病的一个强大的新方法，”Widge说。

该团队开发了算法，因此在刺激之后，他们可以从病人的行动和直接从他们的大脑活动中跟踪他们的认知控制能力。只要病人在认知控制的实验室测试中表现不佳，控制器方法就会提供刺激。

“这个系统可以读取大脑活动，当病人遇到困难时对其进行'解码'，并对大脑进行小范围的电刺激，以促进他们克服困难，”Widge说。“我经常使用的比喻是一辆电动自行车。当有人蹬车但有困难时，自行车会感应到它并增强它。我们已经为人类的心理功能做了相当于这样的事情。”

该研究首次表明：

• 一个与精神疾病有关的特定人类心理功能可以通过精确的定向电刺激得到可靠的增强。

  
  

• 内囊大脑结构中有一些特定的子部分，对认知能力的提高特别有效；

  
  

• 用作控制器的闭环算法的效果是随机时间刺激的两倍。

  
  

一些病人除了癫痫外还有严重的焦虑。当给予认知增强型刺激时，他们报告说他们的焦虑得到了改善，因为他们更容易从痛苦情绪中走出来，专注于他们想要的东西。Widge说，这表明这种方法可用于治疗严重的、对药物有抵抗力的焦虑症、抑郁症或其他疾病的患者。

“这可能是治疗精神疾病的一种全新的方法。我们可以给病人一个工具，让他们控制自己的思想，而不是试图压制症状，”Widge说。“我们可以让他们回到驾驶座上，让他们感受到一种新的代理感。”

研究小组现在正准备进行临床试验。因为改善认知控制的目标已经被美国食品和药物管理局批准用于脑深部电刺激，Widge说这项研究可以用现有的工具和设备来完成（一旦试验被正式批准）。而且这种护理对当前医疗实践的转化可能会很快。

“这些发现的美妙之处在于，我们现在有条件进行临床试验，以进一步证明有效性，然后希望能转而帮助那些急需额外干预措施来治疗他们的疾病的耐药患者，”Dougherty说。