心理所合作研究发现缰核脑深部电刺激通过调控奖赏环路关键脑区的活动可治疗难治性抑郁症

缰核（habenula, Hb）是一个连接前脑和脑干单胺能核的保守结构，人类和动物研究的多维证据均支持Hb（尤其是外侧部，LHb）与多种精神疾病，特别是与重度抑郁密切相关。脑深部刺激（deep brain stimulation, DBS）是一种很有前景的重度抑郁症治疗方法，它通过在大脑的特定区域植入电极，并传递电脉冲来调节神经活动。然而，DBS调节Hb神经活动及相关神经环路的机制，以及其与患者抑郁症状的关系，目前尚不清楚。

为了研究Hb刺激减轻人类抑郁症状的临床疗效和神经机制，中国科学院心理研究所、清华大学神经调控国家工程研究中心和中国人民解放军第一医学中心共同合作，在6例难治性抑郁症（Treatment-resistant depression, TRD）患者的双侧Hb植入DBS电极，随后给予高频持续刺激治疗TRD患者，并在首次DBS开机时探讨了急性刺激Hb对Hb局部神经活动及相关奖赏环路关键脑区的影响，文章已发表在Nature Mental Health上，具体的设备和临床试验方案如图1。

图1. 设备和临床试验方案

研究发现，与基线相比，6名患者的17条汉密尔顿抑郁（17-item Hamilton depression rating scale, HDRS17）评分在1个月随访时降低为62.1%， 3个月随访时为64.0%， 6个月随访时为66.2%（图2a)；同时，患者们的汉密尔顿焦虑（Hamilton anxiety rating scale, HARS） 量表得分在1个月随访时降低为59.6%， 3个月随访时为64.1%， 6个月随访时为64.1%（图2b）。

图2. 个体化Hb DBS治疗TRD的临床疗效

为了研究高频刺激Hb对其神经活动的影响，研究者在DBS首次开机时记录了双侧Hb在DBS关闭和打开时的局部场电位（local field potential, LFP）。DBS开启后，所有患者右侧Hb θ频带功率均增加（图3a）。此外，在所有随访期间获得临床缓解（HDRS17＜8）的患者右侧Hb θ频带功率增加更大 (图3c和3d)。

图3. 急性刺激对Hb PSD的调节及其与临床改善的关系

为了研究高频刺激Hb对奖赏系统的影响，研究者分析了首次DBS开机时刺激关闭和开启时低频波动的分数幅度（fractional amplitude of low-frequency fluctuation, fALFF）。结果显示，DBS激活后，奖赏系统中的关键脑区内侧眶额叶皮层（medial orbitofrontal cortex, mOFC）、中缝核和黑质致密部（compact part of  substantia nigra, SNc）的fALFF均持续升高（图4）。

图4. 急性刺激调控了奖赏系统关键区域的fALFF变化

该研究不但报道了Hb DBS治疗TRD患者的临床疗效，而且探索了Hb DBS治疗TRD患者的局部电生理及调控患者奖赏环路的神经机制，为临床采用Hb DBS治疗TRD患者提供了有利证据。

该研究获得中国科学院心理研究所青年人才启动项目（E2CX6515）、国家重点研发计划（2019YFC0118503）、深圳国际合作研究项目（GJHZ20180930110402104）和国家自然科学基金（82101549）等项目的支持。

论文信息： 

Wang, Z., Jiang, Guan, L., Zhao, L., Fan, T., Wang, J., Cai, X., Zhang, Y., Yao, C., Peng, B., Wang, F., Hu, C., Cui, Z.*, Tu, Y.* & Li, L.* (2024). Deep brain stimulation of habenula reduces depressive symptoms and modulates brain activities in treatment-resistant depression. Nature Mental Health. https://www.nature.com/articles/s44220-024-00286-2