帕金森病(PD)是一种神经退行性疾病，会导致震颤、身体僵硬以及其他运动和平衡障碍，这些症状会随着时间推移而逐渐加重。虽然目前尚无治愈帕金森病的方法，但一种已被证明能有效缓解该疾病症状的治疗方法是脑深部刺激(DBS)。
DBS是一种侵入性外科手术，需要在患者颅骨上钻小孔，将电极植入特定脑区，同时将电池包植入胸部皮肤下。植入的电极随后用于向目标脑区输送温和但持续的电脉冲。
尽管以往研究表明DBS能有效减轻帕金森病症状的严重程度，但这种治疗对大脑的影响仍知之甚少。最近，神经科学家和医学研究人员一直在努力阐明DBS可能使帕金森病患者受益的神经机制。
清华大学、昌平实验室及其他机构的研究人员最近进行了一项成像研究，深入考察了DBS对协同支持特定功能的相互连接脑区的影响。他们的发现发表在《自然·神经科学》上，提供了新的宝贵见解，可能有助于基于个体患者的大脑情况，精心规划基于DBS的帕金森病治疗干预措施。
长期脑成像研究
为了进行这项研究，研究人员招募了14名被诊断患有帕金森病且正在接受DBS治疗的患者，这些患者脑内已植入电极。研究团队在1年期间定期使用三种不同的成像技术检查这些患者的大脑。
同时，他们还从27名无已知医学诊断的人群中收集了相同类型的脑成像数据。随后将这些数据与帕金森病患者的扫描结果进行比较，以揭示大脑连接性的任何差异。
"我们使用与3特斯拉磁共振成像(MRI)兼容的DBS和精密成像技术，从14名接受DBS治疗的帕金森病患者中收集了大量数据，"任建勋、蒋长青及其同事写道。"在跨越1年的五个时间点上，每位患者接受了11.7小时的功能性MRI(fMRI)检查（在七种刺激条件下，每次会话30-172分钟）、2.2小时的结构MRI（每次会话26分钟）、1.3小时的弥散加权MRI（每次会话16分钟）以及神经学评估。"
当分析收集到的数据时，任、蒋及其同事发现DBS有助于恢复帕金森病患者大脑中不同合作脑区之间的通信。此外，他们能够确定两个主要的脑回路，DBS对它们的影响有所不同，即初级运动回路和苍白球回路。这两个脑回路分别支持运动和协调的控制。
有趣的是，研究人员观察到不同患者的脑连接性对DBS治疗的反应存在差异。这些变化似乎可以预测他们在接受DBS后症状改善的程度。
"DBS使躯体认知动作网络中的连接正常化，并在两个不同的神经回路——初级运动回路和苍白球回路中引发不同的反应，"作者写道。"靶向皮层功能连接可预测临床结果。这个密集采样的数据集提供了可靠的、个体特定的功能测量，并与社区共享，以加速对DBS机制的研究并改善个性化治疗策略。"
迈向个性化的帕金森病治疗
这项最新研究提供了迄今为止关于DBS对帕金森病中受损脑回路影响的最详细图景之一。通过结合多种成像技术，研究人员能够获得新的见解，了解脑回路如何在不同脑刺激条件下适应DBS。
未来，任、蒋及其同事收集的发现可能有助于制定更有效和个性化的帕金森病治疗干预措施。例如，他们可以指导医生并帮助他们将DBS最佳地纳入患者的治疗计划中，根据个体患者独特的大脑结构和需求改变刺激条件。
任建勋等人，《人体神经调节的回路反应：同步脑深部刺激与精密神经成像表征》，《自然·神经科学》(2026)。DOI: 10.1038/s41593-026-02228-w。
期刊信息：《自然·神经科学》
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