在彈吉他之前，音樂家會將琴弦調(diào)到特定的頻率，以獲得他們想要的音高。而從4月初開始，澳大利亞的一個神經(jīng)科學家小組也開始對人腦進行類似的調(diào)節(jié)：他們希望通過實時瞄準神經(jīng)元，將異常神經(jīng)模式重新調(diào)節(jié)到健康狀態(tài)。
Credit: P. Marazzi/SPL
目前墨爾本莫納什大學的研究小組正在進行第一批試驗之一：在人們的頭皮上使用電極，既監(jiān)測他們的大腦活動，又提供定制的電刺激，通過將神經(jīng)元組調(diào)整到特定的頻率，研究小組將試圖緩解人們的抑郁和其他情緒障礙。該團隊也是第一個使用這種方法治療情緒障礙的團隊。
莫納什團隊是世界上為數(shù)不多嘗試這種“閉環(huán)”系統(tǒng)的團隊之一。在這種系統(tǒng)中，刺激是由病人的大腦活動來引導的，而大腦活動又被刺激所改變。研究人員希望這種技術(shù)能提供一種比目前的刺激技術(shù)更好的方法來糾正異常的大腦模式。盡管還處于早期階段，但作為一種致力于尋求比臨床常規(guī)使用的腦刺激治療更個性化的治療手段，這種方法無疑是該領(lǐng)域的一個根本性轉(zhuǎn)變。
英國牛津大學的神經(jīng)生理學家Charlotte Stagg在評價這種方法時說：“他們正在做一些最前沿的事情，如果他們能讓它發(fā)揮作用，那會很酷。”
1、進展聚焦
研究共同負責人、莫納什大學**病學家Paul Fitzgerald說：“現(xiàn)有的大腦刺激方式通常會對所有患者施加相同的刺激，這種‘一刀切’的模式取得了一定的成功。研究表明，大約一半的抑郁癥患者對經(jīng)顱磁刺激（TMS）有反應。”
“這并不壞，但還可以更好，這也正是我們尋求更個性化措施的原因之一。”該實驗共同領(lǐng)導者Kate Hoy 表示。
由于個體與個體之間以及個體內(nèi)部的差異，人們對大腦刺激的反應差異很大。研究人員認為，根據(jù)個人自身的大腦活動調(diào)整刺激電流將會提高治療的成功率。Hoy說：“盡管這是一個新興領(lǐng)域，但它確實感覺像是一個范式轉(zhuǎn)變。”
具體來說，墨爾本試驗將使用經(jīng)顱交流刺激（tACS）來調(diào)節(jié)大腦頻率，并結(jié)合腦電圖（EEG）來記錄大腦的電活動。Fitzgerald解釋，選擇tACS是因為它比其他刺激技術(shù)更能使神經(jīng)元以特定的頻率進行刺激。未來九個月內(nèi)，該小組將在約80名健康人士中進行安全性和有效性試驗；今年晚些時候，他們將對患有抑郁癥的人進行進一步的試驗。
與此同時，德國的一個研究小組也計劃對抑郁癥患者進行臨床試驗。據(jù)圖賓根大學（Eberhard Karls Universit?t in Tübingen）團隊成員Christoph Zrenner介紹，他們的試驗將把顳下頜關(guān)節(jié)綜合癥和腦電圖結(jié)合起來。他說：“我們相信，閉環(huán)腦刺激將是比目前腦刺激治療更有效的主要途徑。”
其他小組正在研究閉環(huán)系統(tǒng)如何增強記憶等認知功能。美國一組研究人員正在使用tACS和EEG對健康志愿者進行睡眠時的慢波振蕩。該研究的負責人之一、新墨西哥大學的神經(jīng)科學家Vincent Clark說：“這項技術(shù)未來可能對記憶障礙患者有用。”他計劃在6月份于新加坡舉行的一次關(guān)于大腦刺激和想象的國際會議上介紹試驗結(jié)果。
2、技術(shù)障礙
英國格拉斯哥大學的認知神經(jīng)學家Gregor Thut認為，盡管閉環(huán)系統(tǒng)的潛力使人興奮，但用腦電圖記錄大腦內(nèi)部活動的同時刺激大腦是一項重大的技術(shù)挑戰(zhàn)，這是因為監(jiān)測病人大腦的腦電圖機也記錄了刺激器的電流，這就造成了一種假象，掩蓋了自然活動。
對此， Fitzgerald表示，他的團隊定制的閉環(huán)系統(tǒng)有專門設(shè)計的軟件和硬件來顯著減少這種假象，他們也希望在接下來的試驗中能完全消除假象。此外，英國曼徹斯特大學的研究人員也開發(fā)了一些算法，可以部分去除假象，相關(guān)技術(shù)正在繼續(xù)實驗中。
“許多研究人員都對能否克服這個問題表示懷疑，如果他們能證明它有效，這又將帶來極大的興奮。” Stagg評論道。
參考資料：1）Brain-stimulation trials get personal to lift depression
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