本报讯 (记者 吴倩 特约记者 王蕾)脑深部电刺激作为一种微创、可逆性治疗手段,通过直接电刺激脑深部结构从而调节癫痫活动,是目前癫痫治疗研究的热点。首都医科大学宣武医院赵国光教授和任连坤教授团队的一项研究,在国际上首次提出并揭示了针对脑深部白质节点进行神经调控治疗癫痫的观点和机制,为脑深部电刺激调控治疗药物难治性癫痫患者提供了新方向。该研究论文近日发表于神经病学国际期刊《脑》。
癫痫是严重危害人类健康的常见脑疾病,约30%的患者表现出药物难治性。在精准定位癫痫灶基础上,切除手术是有效的治疗手段,但有的患者癫痫灶位于重要功能区或者分布弥散无法进行手术切除。国内外应用脑深部电刺激治疗药物难治性癫痫患者,已取得一定临床效果,60%~70%的患者能够显著减少发作甚至完全无发作。
目前,在国际上,脑深部电刺激治疗癫痫的调控靶点均聚焦于脑深部核团,存在不少挑战。比如,脑深部核团参与了多个不同功能神经环路,对治疗效果的预测具有复杂性,并有对其他功能的潜在影响。脑深部电刺激的基础理论是神经网络导向性,但主要基于功能连接选择靶点的个体差异性大,具有一定的不确定性。对神经核团长期刺激,还可能导致神经元潜在损伤。
针对癫痫治疗难点,该研究率先提出针对脑深部白质节点的调控策略。研究纳入11名接受基于立体定向脑电图植入电极的药物难治性癫痫患者,在岛叶置入电极并延伸至最外囊。应用人类结构连接组学数据库,构建个体化最外囊纤维连接网络,应用电生理手段,包括白质—皮质诱发电位评价了最外囊的有效连接分布。
结果显示,最外囊与皮层区域之间的有效连接与最外囊结构网络具有高度一致性。进一步应用不同频段电刺激,发现最外囊刺激的调控效应具有明显的频率依赖性。低频刺激增加与最外囊结构连接的皮层区域的神经同步效应,高频刺激最外囊对其结构连接的皮质具有去同步化效应,并且能特异性减少最外囊连接皮质内癫痫性放电,提示这种调控效应具有结构连接网络特异性,调节效果受到结构网络的约束。最后,研究初步探索了1Hz爆发式刺激模式在抑制癫痫发作方面的效果,显示其与传统高频刺激具有相当效果。
该研究首次提出最外囊可作为脑深部电刺激治疗癫痫的调控靶点的观点,并进行了机制验证,为治疗癫痫发作起源于最外囊连接网络的癫痫类型提供了临床转化应用的证据。在目前国际上将脑深部电刺激聚焦于灰质核团调控之时,开创性地提出针对脑深部白质节点进行调控治疗,揭示了结构网络约束的神经调控效应,完善了目前癫痫脑深部电刺激的理论体系,为癫痫治疗的个体化和精准化提供理论支持。