脑机接口的医疗应用正在从运动功能重建、神经信号解码,进一步拓展至精神疾病治疗。对于传统药物和心理治疗效果不佳的难治性抑郁症患者,能否通过植入式脑机接口识别异常神经活动,并根据患者实时状态动态调整电刺激参数,正在成为神经调控领域的重要研究方向。
2026年11月13日,在第五届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上,南湖脑机交叉研究院脑机接口技术与平台中心主任杨雨潇发表了题为《植入式脑机接口个性化治疗难治性抑郁症》的演讲,介绍了团队在个性化神经靶点识别、脑深部电刺激(DBS)以及闭环神经调控方面的研究进展。
杨雨潇分享了一项针对难治性抑郁症患者的临床研究:团队通过短期植入深度电极,对多个脑区进行信号记录和刺激评估,寻找适合患者的个性化刺激靶点,再植入长期DBS设备进行干预。一名患病8年的患者在接受治疗后,症状得到明显缓解,并在后续40多周的观察中保持相对稳定。
南湖脑机交叉研究院脑机接口技术与平台中心主任杨雨潇
难治性抑郁症治疗,为什么需要脑机接口?
抑郁症是全球重要的公共卫生问题。杨雨潇在演讲中介绍,全球抑郁症患者超过3亿,其中约30%属于难治性抑郁症,即经过多轮规范的心理治疗和药物治疗,甚至非侵入式神经调控治疗后,仍然难以获得理想效果。
对于这部分患者,脑深部电刺激(DBS)提供了一种新的治疗探索方向。
DBS通过手术将电极植入特定脑区,再利用电刺激调节异常神经活动,目前已经在帕金森病、癫痫等疾病治疗中得到应用。
不过,传统DBS主要采用开环控制模式,即预先设定刺激位置、频率和强度,在治疗过程中持续输出相对固定的刺激参数。这种方式在部分神经系统疾病中取得了应用成果,但对于难治性抑郁症,仍面临明显挑战。
一方面,抑郁症涉及多个脑区及复杂的神经环路,不同患者的异常神经活动特征存在差异;另一方面,患者的情绪和症状具有动态变化特征,固定参数刺激难以根据实时状态进行调整。
杨雨潇认为,抑郁症脑机接口治疗的核心关键词是“精准”。只有识别患者个体化的神经活动特征,找到更合适的刺激靶点,并根据症状变化调整刺激参数,才有可能进一步提高治疗效果。
这也意味着,脑机接口在精神疾病治疗中的应用,需要从传统的固定参数刺激逐步走向个性化、自适应的闭环神经调控。
从多个脑区筛选到个性化靶点,DBS如何实现精准治疗?
在传统DBS治疗中,电极植入位置是影响治疗效果的重要因素。
杨雨潇介绍,经过约20年的相关研究,学术界已经提出多个可能与抑郁症治疗相关的脑区靶点,目前国际研究中较为认可的靶点约有9至10个,中国专家认为至少有6个靶点具备一定研究证据。
但不同患者的神经活动特征存在差异,究竟应该选择哪个脑区作为刺激靶点,仍缺乏统一、客观的个性化指导方法。临床医生往往根据经验选择相对熟悉的靶点,这也是影响DBS治疗效果的因素之一。
针对这一问题,南湖脑机交叉研究院团队提出了一套分阶段的个性化治疗方案。
第一阶段,通过短期植入深度电极,对患者多个脑区进行信号记录和刺激评估,识别与症状相关的神经活动特征,并比较不同刺激靶点对患者情绪和症状的影响。
第二阶段,在完成个性化靶点评估后,植入长期DBS设备,根据筛选结果开展持续神经调控治疗。
杨雨潇在演讲中表示:“第一阶段通过短期的深度电极的评估识别,刺激靶点植入之后做长期的脑机接口的干预治疗。”
这套方案的关键,在于将传统依赖医生经验的靶点选择,进一步转变为结合神经信号记录、刺激响应和计算分析的个性化评估过程。
40多周持续观察,个性化神经调控取得怎样的进展?
为了说明这套技术路径的实际应用,杨雨潇在现场分享了一名30岁女性患者的研究案例。
该患者患有抑郁症约8年,经过此前治疗仍未获得理想效果。团队首先通过短期深度电极植入,对左右两侧多个脑区进行评估,每侧覆盖9个脑区,并对多个候选靶点开展刺激测试。
研究发现,不同脑区的刺激效果存在明显差异。有些靶点对患者症状改善作用有限,甚至出现负向反应;另一些靶点则能够带来较为明显的症状缓解。
团队不仅通过患者主观反馈和临床表现进行判断,还结合脑信号识别与标定方法,分析与症状相关的神经活动,进一步确定适合该患者的刺激位置。
完成短期评估后,患者回家约两个月,随后接受长期DBS设备植入。团队通过计算仿真,对电极位置与目标脑区的匹配情况进行评估,开展后续刺激治疗。
根据杨雨潇展示的研究结果,该患者在治疗一周后症状便出现明显改善,并在40多周的观察期内维持在相对稳定的范围。团队还进行了设备开启与关闭的对照观察:在停止刺激后,患者症状重新加重;恢复刺激后,症状较快得到缓解。
这一案例显示,针对不同患者筛选适合的刺激靶点,并通过持续神经调控进行干预,可能为难治性抑郁症治疗提供新的技术路径。
截至此次演讲,团队已经开展7例患者的相关研究,第一例完成靶点筛选,其余6例也已推进至靶点评估阶段。团队希望通过持续积累临床数据,进一步验证个性化神经调控方案的有效性和稳定性。
需要指出的是,目前相关研究仍处于临床探索阶段,单个患者的治疗结果不能直接代表整体人群的长期疗效,后续仍需要更多病例和更长时间的临床随访。
从神经信号解码到专用芯片,脑机接口需要怎样的硬件支持?
个性化闭环神经调控不仅需要临床研究和神经科学的支持,也对底层芯片、信号处理和计算系统提出了更高要求。
传统DBS设备主要按照预设参数进行刺激,而个性化闭环系统需要持续获取神经信号,识别与患者症状相关的活动特征,再根据算法分析结果调整刺激策略。这意味着系统需要同时具备神经信号采集、实时处理、刺激控制和反馈调节能力。
杨雨潇介绍,团队目前正在围绕情绪和抑郁症状标注、AI神经信号解码、刺激靶点预测、神经刺激与响应关系建模,以及实时闭环调控算法等方向开展研究。
其中,AI解码技术可以帮助研究人员识别不同患者的神经症状动态变化;刺激响应模型则用于分析不同刺激参数与神经反应之间的关系,为靶点选择和参数优化提供依据。
在硬件方面,团队正与芯原开展深度合作,开发面向神经疾病治疗的计算芯片和硬件系统,推动相关技术从实验室研究走向专用设备。
从产业发展角度来看,脑机接口在精神疾病治疗中的应用,对芯片提出了不同于传统运动控制设备的要求。系统不仅需要稳定采集多通道神经信号,还需要具备较强的实时处理能力,并在长期植入条件下满足功耗、可靠性和安全性要求。
随着个性化神经调控研究不断深入,专用芯片与算法的协同,将成为推动植入式脑机接口医疗应用的重要基础。
从运动功能重建到语言神经解码,再到难治性抑郁症的个性化治疗,脑机接口正在逐步拓展临床应用边界。此次南湖脑机交叉研究院展示的研究成果,也体现出脑机接口技术从单纯的信号采集和刺激,向神经活动识别、个体化靶点选择及自适应调控发展的趋势。
未来,如何进一步扩大临床研究样本、验证长期治疗效果,并通过专用芯片和计算系统实现稳定可靠的闭环控制,将决定这类技术能否真正走向更广泛的临床应用。
来源: 与非网,作者: 李坚,原文链接: https://www.eefocus.com/article/2119717.html
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