使用植入的脑深部刺激电极进行神经反馈

深部脑刺激 (DBS) 已成为帕金森氏病 (PD) 的黄金标准对症治疗选择，并且还在探索其他各种神经系统疾病。 将电极植入大脑深部区域不仅使电刺激的应用成为可能，而且还为研究人员和临床医生提供了一个前所未有的窗口来研究病理性大脑回路核心的异常神经元活动。 在内化和连接到植入式神经刺激器之前，已经通过外化 DBS 电极线很容易地研究了局部场电位 (LFP)。 在 PD 的情况下，运动症状已被证明与从底丘脑核 (STN) 记录的 LFP 中夸大的 β 振荡活动 (13-35 Hz) 相关。 首先，停药患者静息状态下 STN 中记录的 β 活动与患者的统一帕金森病评定量表 (UPDRS) 相关联。 其次，β 波段信号功率的降低与运动症状的临床改善相关。 第三，两种主要的治疗策略，左旋多巴的给药和高频 DBS 都会导致 STN 中的 β 同步性抑制。 此外，随着时间的推移，β 振荡显示出快速且依赖于运动的调制，并且可以作为生物标志物和反馈信号来控制 DBS 的传递。 研究人员最近实施了深部脑电神经反馈，通过外置 DBS 电极提供病理性 STN 振荡的实时视觉神经反馈，并表明 PD 患者能够在 1 小时的疗程内自愿控制和减少底丘脑活动。 此外，神经反馈学习策略加速了运动，并且可以在短期和中期保留下来。 直到最近，一种新开发的神经刺激器 Percept™ PC（美敦力神经科，明尼苏达州明尼阿波利斯，美国）才获得临床批准，它不仅可以施加电脉冲，还可以测量和传输大脑活动。 这种神经刺激器现在是苏黎世大学医院植入的首选，用于治疗多种神经系统疾病。 研究人员的目标是研究通过完全植入的脑深部刺激装置进行神经反馈是否可行，以及是否可以更好地控制病理性振荡并减轻症状。 已经证明对深部脑振荡的内源性控制是可能的，研究人员还将测试这种新的治疗方法，用于除 PD 以外的病理，也用 DBS 治疗。 使用植入式 DBS 电极的神经反馈将具有支持更长时间和多天训练课程的优势，研究人员假设这对控制病理性脑深部振荡和神经系统症状有更大的影响，因为这样一个完全植入的神经反馈系统不再需要DBS 线的外化，因此不再局限于电极植入后的前两天。 总而言之，研究人员不会超过每个患者 7 小时的总流式传输时间（7 天的电池时间），研究人员认为就 > 5 年的电池寿命而言，这是合理的。 这项拟议的研究非常重要，因为它将帮助我们了解社会中非常普遍的各种神经系统疾病（例如，帕金森氏病是仅次于阿尔茨海默氏病的第二大最常见的神经退行性疾病），并可能最终形成新颖的内源性治疗策略。 患者的总体风险很小甚至不存在，因为刺激参数不受影响，并且在 DBS 刺激关闭时大脑活动的预期变化是自我诱导的。