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Scientists develop experimental brain implants that can treat depression by electrically stimulating certain brain regions-IT & Health

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According to foreign media New Atlas,An incredible proof-of-concept study showed that brain implants can treat severe depression by electrically stimulating certain brain regions.This experimental implant monitors biomarkers of neural activity and delivers short-term electric shocks to key brain areas in real time to disrupt electrical circuits and improve emotional symptoms.

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“这项研究为精神病学急需的新模式指明了方向,”新研究的共同第一作者Andrew Krystal解释说。“我们已经开发了一种精准医疗方法,通过识别和调节她大脑中与她的症状独特相关的回路,成功地控制了我们病人的治疗性抑郁症。”

这项新研究发表在《自然医学》杂志上,报告了第一位接受实验性大脑植入物治疗的人类患者,这是多年研究的成果。Sarah是一名36岁的女性,患有儿童时期发病的严重的、对治疗有抵抗力的抑郁症,她曾尝试过所有治疗方法–从多种抗抑郁药到电休克疗法。

她解释说:”我当时已经走到了尽头,”她说。”我是严重的抑郁症患者。如果这是我唯一能做的事,如果我永远不能超越这一点,我无法看到自己继续下去。这不是一个值得过的生活。”

之前的研究致力于发现某些情绪状态和脑电活动模式之间的联系。其他研究集中在特定的脑区,这些脑区在受到电击刺激时可以改善抑郁症的症状。

“这项新的研究将我们以前研究的几乎所有关键性发现汇集到一个完整的治疗方法中,旨在缓解抑郁症,”共同资深作者 Edward Chang说。

研究的第一步是在10天内密切跟踪Sarah的大脑电活动,以确定与抑郁症状相关的特定模式。研究人员锁定了杏仁核中的一个特定区域,该区域持续弹出的活动标志着急性抑郁症状的发生。

研究人员随后发现对腹侧纹状体的短时电刺激可以抵消这种杏仁核活动。一旦这种个性化的大脑活动模式和刺激目标被确定下来,研究人员就植入了一个实验装置,该装置可以感知一个区域的活动,并对另一个区域的电刺激作出反应。

“在最初的几个月里,抑郁症的减轻是如此突然,我不确定它是否会持续,”Sarah说。”但它已经持续了。

在植入个性化设备的几天内,Sarah的抑郁症症状开始减轻。植入前,她在蒙哥马利和阿斯伯格抑郁症等级量表(MADRS)上的得分是36分,满分45分。植入后仅12天,她的分数就降到了14分,几个月后,分数进一步下降,最终降到了10分,这是一个标志着临床缓解的正式分数。

“刺激某人,仅仅几秒钟后,他们就说,’我的抑郁症消失了’……这真是令人震惊,”Krystal对StatNews说。”他们有这样的经历,他们多年来没有这样好的感觉,他们得到了希望。他们觉得有一种解脱的感觉,觉得这不是他们的错,因为它可以通过调节脑回路来改变。”

伦敦大学学院的神经科学家Jonathan Roiser称这项新研究”令人兴奋”,但强调这只是涉及一个病人。目前还不清楚像这样的系统需要多么个性化才能在其他病人身上发挥作用。

Roiser说:”虽然这种高度侵入性的外科手术只用于有顽固症状的最严重的病人,但由于刺激的定制性质,它是一个令人兴奋的进步,”他没有参与这项新研究。”如果在其他病人身上进行试验,很可能需要不同的记录和刺激部位,因为症状背后的精确脑回路可能因人而异。”

新研究的第一作者Katherine Scangos同意这个观点,称在这种疗法接近现实世界的临床使用之前,还有很多工作要做。到目前为止,Sarah在植入后的12个月里表现出了持续的改善,但这种疗法的长期效果仍然是未知的。

“我们需要研究这些电路在不同患者之间的变化,并多次重复这项工作,”Scangos说。”而且我们需要看到,随着治疗的继续,一个人的生物标志物或大脑回路是否会随着时间的推移而发生变化。”

自从在Sarah身上获得成功后,研究人员又为这项正在进行的试验招募了两名参与者。最终的计划是总共招募12名参与者,目前的试验将持续到2035年。因此,这不是很快就会有的东西。

然而,作为一个概念验证,这些发现是开创性的。证明大脑植入物能够实时感知特定的活动,并通过有针对性的电刺激做出反应,从而影响一个人的情绪,这无疑是一个令人难以置信的里程碑,特别是在未来的心理健康治疗方面。

Scangos说:“我们可以在症状出现的瞬间对其进行治疗,这是解决最难治疗的抑郁症病例的一种全新的方式。”

这项新研究发表在《自然医学》杂志上。

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