摘要：貝勒醫(yī)學(xué)院和德克薩斯兒童醫(yī)院最近的一項(xiàng)研究確定了一種特定的神經(jīng)活動(dòng)模式。
貝勒醫(yī)學(xué)院和德克薩斯兒童醫(yī)院最近的一項(xiàng)研究確定了一種特定的神經(jīng)活動(dòng)模式，作為一種新的生物標(biāo)志物，可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)接受深部腦刺激(DBS)治療的強(qiáng)迫癥(OCD)患者的臨床狀態(tài)，深部腦刺激是一種迅速出現(xiàn)的治療嚴(yán)重精神疾病的方法。這項(xiàng)研究由博士領(lǐng)導(dǎo)。Sameer Sheth和Wayne Goodman以及共同主要作者。Nicole Provenza, Sandy Reddy和Anthony Allam發(fā)表在《自然醫(yī)學(xué)》雜志上。
貝勒醫(yī)學(xué)院助理教授、麥克奈爾學(xué)者妮可·普羅文茨博士說:“外科神經(jīng)調(diào)節(jié)的最新進(jìn)展使強(qiáng)迫癥患者在日常生活中長期連續(xù)監(jiān)測(cè)大腦活動(dòng)成為可能。”“我們利用這個(gè)新機(jī)會(huì)來識(shí)別關(guān)鍵的神經(jīng)特征，這些特征可以作為12名接受DBS治療的難治性強(qiáng)迫癥患者臨床狀態(tài)的預(yù)測(cè)因子。”
圖1 神經(jīng)周期性中斷可預(yù)測(cè)深度腦刺激對(duì)強(qiáng)迫癥的臨床反應(yīng)
DBS正在成為一種治療嚴(yán)重、難治性強(qiáng)迫癥的有效方法
強(qiáng)迫癥是一種常見的使人衰弱的精神健康狀況，影響著全世界2-3%的人口。美國大約有200萬人患有強(qiáng)迫癥。在嚴(yán)重的情況下，患者花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行重復(fù)的，看似毫無意義的強(qiáng)迫行為，并堅(jiān)持侵入性的想法。強(qiáng)迫癥對(duì)患者及其照顧者的健康和生活質(zhì)量造成了巨大的影響，并可能干擾維持就業(yè)和人際關(guān)系的能力。雖然心理治療和藥物治療對(duì)大多數(shù)受影響的個(gè)體有效，但大約20-40%的嚴(yán)重強(qiáng)迫癥患者對(duì)這些常規(guī)治療有抗藥性。
自21世紀(jì)初以來，DBS療法已被用于調(diào)節(jié)與強(qiáng)迫癥癥狀相關(guān)的大腦特定區(qū)域的神經(jīng)活動(dòng)。許多有資格接受這種療法的患者并沒有從傳統(tǒng)療法中獲得足夠的益處。在這個(gè)治療抵抗的人群中，大約三分之二的患者在DBS后強(qiáng)迫癥癥狀明顯改善。
就像起搏器設(shè)備如何調(diào)節(jié)心臟的電活動(dòng)一樣，DBS設(shè)備調(diào)節(jié)大腦的電活動(dòng)。DBS設(shè)備將來自發(fā)生器的電脈沖通過一對(duì)細(xì)導(dǎo)線(導(dǎo)線)傳輸?shù)酱竽X的特定目標(biāo)區(qū)域，這些脈沖通常被植入胸腔上部。刺激參數(shù)的精確調(diào)整允許電脈沖將功能失調(diào)的大腦回路恢復(fù)到健康狀態(tài)。
DBS是一種經(jīng)fda批準(zhǔn)的手術(shù)，通常用于治療運(yùn)動(dòng)障礙，如原發(fā)性震顫和帕金森病，并且越來越多地用于治療嚴(yán)重的強(qiáng)迫癥。
“我們已經(jīng)看到了DBS研究領(lǐng)域的顯著進(jìn)步，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)使用了幾十年來治療運(yùn)動(dòng)障礙，”美國國立衛(wèi)生研究院通過推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)計(jì)劃(the Brain Initiative?)的大腦研究主任John Ngai博士說，他為這項(xiàng)研究提供了部分資金。“這里報(bào)道的進(jìn)展只是越來越多的成功案例中的一個(gè)，BRAIN計(jì)劃幫助開發(fā)了新一代DBS技術(shù)，使強(qiáng)迫癥等疾病的治療更接近臨床。”
需要一種臨床生物標(biāo)志物來監(jiān)測(cè)強(qiáng)迫癥患者對(duì)DBS的反應(yīng)
對(duì)于像強(qiáng)迫癥這樣的精神疾病來說，確定正確的劑量通常比運(yùn)動(dòng)障礙更難。Sheth博士是貝勒醫(yī)學(xué)院神經(jīng)外科研究副主任、戈登和瑪麗·凱恩兒科神經(jīng)病學(xué)研究基金會(huì)實(shí)驗(yàn)室主任、德克薩斯兒童醫(yī)院簡(jiǎn)和丹·鄧肯神經(jīng)病學(xué)研究所的研究員，他說:“在運(yùn)動(dòng)障礙患者中，當(dāng)刺激的傳遞和調(diào)整是正確的，因?yàn)檎痤澔蚪┯驳犬惓＿\(yùn)動(dòng)立即減少，這一點(diǎn)更明顯。”“然而，在強(qiáng)迫癥和其他精神疾病中實(shí)現(xiàn)這種水平的精確DBS編程要困難得多，因?yàn)樵诖碳ら_始和癥狀改善之間存在很長的延遲。很難知道是什么特定的調(diào)整導(dǎo)致了幾個(gè)月后的特定變化。因此，我們開展這項(xiàng)研究的目的是找到一種可靠的神經(jīng)生物標(biāo)志物來指導(dǎo)我們進(jìn)行DBS治療，并遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)患者癥狀的變化。這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)槲覀兊囊恍┗颊邚娜珖蚴澜绺鞯亻L途跋涉來接受DBS治療，目前只有很少的專業(yè)中心提供針對(duì)強(qiáng)迫癥的治療。”
圖2 強(qiáng)迫癥患者的VS記錄顯示窄帶~9 Hz的功率特征
針對(duì)強(qiáng)迫癥問題的根源
為了確定開發(fā)生物標(biāo)志物的最佳目標(biāo)，該團(tuán)隊(duì)專注于強(qiáng)迫癥最典型的行為之一——病理性回避的傾向。患有強(qiáng)迫癥的人通常難以控制地避免潛在的傷害或痛苦。為了在日常生活中避免這種感知到的威脅，他們經(jīng)常被侵入性的內(nèi)在想法和非理性的恐懼(強(qiáng)迫癥)所困擾，這導(dǎo)致了僵化的常規(guī)和重復(fù)的行為(強(qiáng)迫癥)。
該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是了解在theta(4-8赫茲)到alpha(8-12赫茲)范圍內(nèi)的低頻大腦振蕩是如何在患有嚴(yán)重的，治療難治性強(qiáng)迫癥的個(gè)體中發(fā)生改變的。大量科學(xué)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，theta(4-8赫茲)到alpha(8-12赫茲)范圍內(nèi)的低頻大腦振蕩在認(rèn)知過程中發(fā)揮著突出作用。為了做到這一點(diǎn)，他們利用了現(xiàn)代DBS設(shè)備的一個(gè)新功能——不僅能夠提供刺激，還能記錄大腦活動(dòng)。
通常，監(jiān)測(cè)大腦活動(dòng)模式的研究被設(shè)計(jì)成在參與者執(zhí)行特定認(rèn)知任務(wù)時(shí)進(jìn)行的簡(jiǎn)短插曲。然而，這項(xiàng)研究是獨(dú)一無二的，因?yàn)檠芯咳藛T能夠使用DBS系統(tǒng)在日常活動(dòng)的背景下持續(xù)監(jiān)測(cè)大腦活動(dòng)模式。這項(xiàng)研究的這一特點(diǎn)將研究帶入了研究參與者的自然生活，而不是局限于非自然的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
在植入DBS系統(tǒng)后開始錄音。由于刺激通常在幾天到幾周后開始，研究小組能夠測(cè)量嚴(yán)重癥狀狀態(tài)下的神經(jīng)活動(dòng)模式。有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)9赫茲(θ - α邊界)腹側(cè)紋狀體神經(jīng)活動(dòng)表現(xiàn)出明顯的晝夜節(jié)律，在24小時(shí)的周期內(nèi)波動(dòng)。
“在DBS之前，我們?cè)谒袇⑴c者身上都看到了一種非常可預(yù)測(cè)的周期性神經(jīng)活動(dòng)模式，”古德曼博士說，他是貝勒醫(yī)學(xué)院精神病學(xué)和行為科學(xué)系的教授和醫(yī)學(xué)博士，也是精神病學(xué)的艾琳·埃爾伍德主席。“然而，在激活DBS后，隨著個(gè)體開始反應(yīng)并癥狀改善，我們看到了這種可預(yù)測(cè)模式的崩潰。這是一個(gè)非常有趣的現(xiàn)象，我們有一個(gè)理論來解釋它。強(qiáng)迫癥患者對(duì)任何特定情況的反應(yīng)都是有限的。他們經(jīng)常重復(fù)執(zhí)行相同的儀式，很少改變他們的常規(guī)或參與新的活動(dòng)，這可能導(dǎo)致該大腦區(qū)域的活動(dòng)具有高度可預(yù)測(cè)性。然而，激活DBS后，它們的行為曲目擴(kuò)展;他們可能會(huì)對(duì)情況做出更靈活的反應(yīng)，而不僅僅是被避免強(qiáng)迫癥誘因的強(qiáng)烈愿望所驅(qū)使。這種擴(kuò)展的功能可能反映了更多樣化的大腦活動(dòng)模式。因此，我們認(rèn)為，這種高度可預(yù)測(cè)的神經(jīng)活動(dòng)的喪失表明，參與者的重復(fù)性和強(qiáng)迫性強(qiáng)迫癥行為減少了。”
“總之，我們已經(jīng)確定了一種神經(jīng)生理生物標(biāo)志物，可以作為DBS治療后強(qiáng)迫癥患者情緒和行為改善的可靠指標(biāo)。我們預(yù)計(jì)這些發(fā)現(xiàn)將改變患者在DBS治療過程中的監(jiān)測(cè)方式，”Sheth博士補(bǔ)充說，他也是貝勒醫(yī)學(xué)院的麥克奈爾學(xué)者和卡倫基金會(huì)捐贈(zèng)主席。
“例如，將這些信息整合到面向臨床醫(yī)生的儀表板中，可以幫助指導(dǎo)治療的實(shí)施，從而揭開強(qiáng)迫癥DBS編程過程的神秘面紗，使更多的臨床醫(yī)生和患者更容易接受這種治療。”此外，我們對(duì)這種潛在的可能性感到興奮，這種類似的神經(jīng)活動(dòng)特征可能是其他神經(jīng)精神疾病的基礎(chǔ)，并可以作為診斷、預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)這些疾病的生物標(biāo)志物，”普羅文茨博士總結(jié)道。
參考資料
[1] Disruption of neural periodicity predicts clinical response after deep brain stimulation for obsessive-compulsive disorder
摘要：貝勒醫(yī)學(xué)院和德克薩斯兒童醫(yī)院最近的一項(xiàng)研究確定了一種特定的神經(jīng)活動(dòng)模式。
貝勒醫(yī)學(xué)院和德克薩斯兒童醫(yī)院最近的一項(xiàng)研究確定了一種特定的神經(jīng)活動(dòng)模式，作為一種新的生物標(biāo)志物，可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)接受深部腦刺激(DBS)治療的強(qiáng)迫癥(OCD)患者的臨床狀態(tài)，深部腦刺激是一種迅速出現(xiàn)的治療嚴(yán)重精神疾病的方法。這項(xiàng)研究由博士領(lǐng)導(dǎo)。Sameer Sheth和Wayne Goodman以及共同主要作者。Nicole Provenza, Sandy Reddy和Anthony Allam發(fā)表在《自然醫(yī)學(xué)》雜志上。
貝勒醫(yī)學(xué)院助理教授、麥克奈爾學(xué)者妮可·普羅文茨博士說:“外科神經(jīng)調(diào)節(jié)的最新進(jìn)展使強(qiáng)迫癥患者在日常生活中長期連續(xù)監(jiān)測(cè)大腦活動(dòng)成為可能。”“我們利用這個(gè)新機(jī)會(huì)來識(shí)別關(guān)鍵的神經(jīng)特征，這些特征可以作為12名接受DBS治療的難治性強(qiáng)迫癥患者臨床狀態(tài)的預(yù)測(cè)因子。”
圖1 神經(jīng)周期性中斷可預(yù)測(cè)深度腦刺激對(duì)強(qiáng)迫癥的臨床反應(yīng)
DBS正在成為一種治療嚴(yán)重、難治性強(qiáng)迫癥的有效方法
強(qiáng)迫癥是一種常見的使人衰弱的精神健康狀況，影響著全世界2-3%的人口。美國大約有200萬人患有強(qiáng)迫癥。在嚴(yán)重的情況下，患者花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行重復(fù)的，看似毫無意義的強(qiáng)迫行為，并堅(jiān)持侵入性的想法。強(qiáng)迫癥對(duì)患者及其照顧者的健康和生活質(zhì)量造成了巨大的影響，并可能干擾維持就業(yè)和人際關(guān)系的能力。雖然心理治療和藥物治療對(duì)大多數(shù)受影響的個(gè)體有效，但大約20-40%的嚴(yán)重強(qiáng)迫癥患者對(duì)這些常規(guī)治療有抗藥性。
自21世紀(jì)初以來，DBS療法已被用于調(diào)節(jié)與強(qiáng)迫癥癥狀相關(guān)的大腦特定區(qū)域的神經(jīng)活動(dòng)。許多有資格接受這種療法的患者并沒有從傳統(tǒng)療法中獲得足夠的益處。在這個(gè)治療抵抗的人群中，大約三分之二的患者在DBS后強(qiáng)迫癥癥狀明顯改善。
就像起搏器設(shè)備如何調(diào)節(jié)心臟的電活動(dòng)一樣，DBS設(shè)備調(diào)節(jié)大腦的電活動(dòng)。DBS設(shè)備將來自發(fā)生器的電脈沖通過一對(duì)細(xì)導(dǎo)線(導(dǎo)線)傳輸?shù)酱竽X的特定目標(biāo)區(qū)域，這些脈沖通常被植入胸腔上部。刺激參數(shù)的精確調(diào)整允許電脈沖將功能失調(diào)的大腦回路恢復(fù)到健康狀態(tài)。
DBS是一種經(jīng)fda批準(zhǔn)的手術(shù)，通常用于治療運(yùn)動(dòng)障礙，如原發(fā)性震顫和帕金森病，并且越來越多地用于治療嚴(yán)重的強(qiáng)迫癥。
“我們已經(jīng)看到了DBS研究領(lǐng)域的顯著進(jìn)步，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)使用了幾十年來治療運(yùn)動(dòng)障礙，”美國國立衛(wèi)生研究院通過推進(jìn)創(chuàng)新神經(jīng)技術(shù)計(jì)劃(the Brain Initiative?)的大腦研究主任John Ngai博士說，他為這項(xiàng)研究提供了部分資金。“這里報(bào)道的進(jìn)展只是越來越多的成功案例中的一個(gè)，BRAIN計(jì)劃幫助開發(fā)了新一代DBS技術(shù)，使強(qiáng)迫癥等疾病的治療更接近臨床。”
需要一種臨床生物標(biāo)志物來監(jiān)測(cè)強(qiáng)迫癥患者對(duì)DBS的反應(yīng)
對(duì)于像強(qiáng)迫癥這樣的精神疾病來說，確定正確的劑量通常比運(yùn)動(dòng)障礙更難。Sheth博士是貝勒醫(yī)學(xué)院神經(jīng)外科研究副主任、戈登和瑪麗·凱恩兒科神經(jīng)病學(xué)研究基金會(huì)實(shí)驗(yàn)室主任、德克薩斯兒童醫(yī)院簡(jiǎn)和丹·鄧肯神經(jīng)病學(xué)研究所的研究員，他說:“在運(yùn)動(dòng)障礙患者中，當(dāng)刺激的傳遞和調(diào)整是正確的，因?yàn)檎痤澔蚪┯驳犬惓＿\(yùn)動(dòng)立即減少，這一點(diǎn)更明顯。”“然而，在強(qiáng)迫癥和其他精神疾病中實(shí)現(xiàn)這種水平的精確DBS編程要困難得多，因?yàn)樵诖碳ら_始和癥狀改善之間存在很長的延遲。很難知道是什么特定的調(diào)整導(dǎo)致了幾個(gè)月后的特定變化。因此，我們開展這項(xiàng)研究的目的是找到一種可靠的神經(jīng)生物標(biāo)志物來指導(dǎo)我們進(jìn)行DBS治療，并遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)患者癥狀的變化。這一點(diǎn)尤其重要，因?yàn)槲覀兊囊恍┗颊邚娜珖蚴澜绺鞯亻L途跋涉來接受DBS治療，目前只有很少的專業(yè)中心提供針對(duì)強(qiáng)迫癥的治療。”
圖2 強(qiáng)迫癥患者的VS記錄顯示窄帶~9 Hz的功率特征
針對(duì)強(qiáng)迫癥問題的根源
為了確定開發(fā)生物標(biāo)志物的最佳目標(biāo)，該團(tuán)隊(duì)專注于強(qiáng)迫癥最典型的行為之一——病理性回避的傾向。患有強(qiáng)迫癥的人通常難以控制地避免潛在的傷害或痛苦。為了在日常生活中避免這種感知到的威脅，他們經(jīng)常被侵入性的內(nèi)在想法和非理性的恐懼(強(qiáng)迫癥)所困擾，這導(dǎo)致了僵化的常規(guī)和重復(fù)的行為(強(qiáng)迫癥)。
該團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)是了解在theta(4-8赫茲)到alpha(8-12赫茲)范圍內(nèi)的低頻大腦振蕩是如何在患有嚴(yán)重的，治療難治性強(qiáng)迫癥的個(gè)體中發(fā)生改變的。大量科學(xué)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，theta(4-8赫茲)到alpha(8-12赫茲)范圍內(nèi)的低頻大腦振蕩在認(rèn)知過程中發(fā)揮著突出作用。為了做到這一點(diǎn)，他們利用了現(xiàn)代DBS設(shè)備的一個(gè)新功能——不僅能夠提供刺激，還能記錄大腦活動(dòng)。
通常，監(jiān)測(cè)大腦活動(dòng)模式的研究被設(shè)計(jì)成在參與者執(zhí)行特定認(rèn)知任務(wù)時(shí)進(jìn)行的簡(jiǎn)短插曲。然而，這項(xiàng)研究是獨(dú)一無二的，因?yàn)檠芯咳藛T能夠使用DBS系統(tǒng)在日常活動(dòng)的背景下持續(xù)監(jiān)測(cè)大腦活動(dòng)模式。這項(xiàng)研究的這一特點(diǎn)將研究帶入了研究參與者的自然生活，而不是局限于非自然的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。
在植入DBS系統(tǒng)后開始錄音。由于刺激通常在幾天到幾周后開始，研究小組能夠測(cè)量嚴(yán)重癥狀狀態(tài)下的神經(jīng)活動(dòng)模式。有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)9赫茲(θ - α邊界)腹側(cè)紋狀體神經(jīng)活動(dòng)表現(xiàn)出明顯的晝夜節(jié)律，在24小時(shí)的周期內(nèi)波動(dòng)。
“在DBS之前，我們?cè)谒袇⑴c者身上都看到了一種非常可預(yù)測(cè)的周期性神經(jīng)活動(dòng)模式，”古德曼博士說，他是貝勒醫(yī)學(xué)院精神病學(xué)和行為科學(xué)系的教授和醫(yī)學(xué)博士，也是精神病學(xué)的艾琳·埃爾伍德主席。“然而，在激活DBS后，隨著個(gè)體開始反應(yīng)并癥狀改善，我們看到了這種可預(yù)測(cè)模式的崩潰。這是一個(gè)非常有趣的現(xiàn)象，我們有一個(gè)理論來解釋它。強(qiáng)迫癥患者對(duì)任何特定情況的反應(yīng)都是有限的。他們經(jīng)常重復(fù)執(zhí)行相同的儀式，很少改變他們的常規(guī)或參與新的活動(dòng)，這可能導(dǎo)致該大腦區(qū)域的活動(dòng)具有高度可預(yù)測(cè)性。然而，激活DBS后，它們的行為曲目擴(kuò)展;他們可能會(huì)對(duì)情況做出更靈活的反應(yīng)，而不僅僅是被避免強(qiáng)迫癥誘因的強(qiáng)烈愿望所驅(qū)使。這種擴(kuò)展的功能可能反映了更多樣化的大腦活動(dòng)模式。因此，我們認(rèn)為，這種高度可預(yù)測(cè)的神經(jīng)活動(dòng)的喪失表明，參與者的重復(fù)性和強(qiáng)迫性強(qiáng)迫癥行為減少了。”
“總之，我們已經(jīng)確定了一種神經(jīng)生理生物標(biāo)志物，可以作為DBS治療后強(qiáng)迫癥患者情緒和行為改善的可靠指標(biāo)。我們預(yù)計(jì)這些發(fā)現(xiàn)將改變患者在DBS治療過程中的監(jiān)測(cè)方式，”Sheth博士補(bǔ)充說，他也是貝勒醫(yī)學(xué)院的麥克奈爾學(xué)者和卡倫基金會(huì)捐贈(zèng)主席。
“例如，將這些信息整合到面向臨床醫(yī)生的儀表板中，可以幫助指導(dǎo)治療的實(shí)施，從而揭開強(qiáng)迫癥DBS編程過程的神秘面紗，使更多的臨床醫(yī)生和患者更容易接受這種治療。”此外，我們對(duì)這種潛在的可能性感到興奮，這種類似的神經(jīng)活動(dòng)特征可能是其他神經(jīng)精神疾病的基礎(chǔ)，并可以作為診斷、預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè)這些疾病的生物標(biāo)志物，”普羅文茨博士總結(jié)道。
參考資料
[1] Disruption of neural periodicity predicts clinical response after deep brain stimulation for obsessive-compulsive disorder
