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3月21日，首都医科大学宣武医院赵国光教授和任连坤教授团队在神经病学经典期刊Brain上发表了题为“Structural network-specific effect of extreme capsule stimulation for drug-resistant focal epilepsy”的原创论文，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，为深部电刺激调控治疗药物难治性癫痫患者提供了新方向。首都医科大学宣武医院神经内科程岳阳博士、北京航空航天大学医学科学与工程学院王迪助理教授及宣武医院神经外科宣武济南医院张晓华主任医师为本文共同第一作者，首都医科大学宣武医院任连坤教授、赵国光教授为共同通讯作者。
癫痫是一种严重威胁人类健康的常见脑部疾病，大约30%的患者表现出对药物治疗的抵抗性。在精确地定位癫痫发作的源头后，切除手术成为了一种有效的治疗方式。然而，对于那些癫痫灶位于关键功能区域或分布广泛而无法进行手术切除的患者，近年来深部脑刺激作为一种微创且可逆的治疗手段，通过直接电刺激大脑的深部结构来调节癫痫活动，具有显著的临床应用潜力，成为了当前研究的焦点和重点。
在国内外研究中，深部电刺激疗法在治疗药物难治性癫痫患者方面已显示出一定的临床成效，有60%～70%的患者经历了显著的发作减少，甚至完全无发作。然而，如何进一步提升疗效成为了当前亟待解决的问题。
目前，国际上深部电刺激疗法主要针对脑深部核团进行调控，但这一方法面临诸多挑战：
（1）由于脑深部核团普遍参与多个不同的功能神经环路，预测治疗效果变得复杂，并且存在影响其他功能的潜在风险；
（2）深部电刺激的基础理论虽然基于神经网络导向性，但主要依据功能连接选择靶点时，个体差异较大，存在不确定性；
（3）此外，对神经核团的长期刺激可能带来神经元潜在损伤的风险。
针对这些国际上治疗癫痫的难题，本研究首次提出了脑深部白质节点的调控策略，并深入阐释了结构网络约束下的神经调控效应。这项研究为癫痫的个性化和精准化治疗开辟了新的途径，具有重大的科学意义和临床应用价值。
脑白质主要由众多神经纤维束构成，是构成复杂脑功能网络的结构基础。本研究聚焦于屏状核与岛叶之间的最外囊，将其作为白质调控的靶点。最外囊中的长纤维束，包括连接前颞叶与额下回以及眶额回的钩束，以及连接枕叶、眶额和额下回的下前额枕束，而短纤维束则通过这一区域汇聚并连接岛叶。最外囊呈现出“蝴蝶状”的结构特征，其前部区域尤为集中，形态上类似于瓶颈，为神经调控提供了理想的枢纽位置。
本研究纳入了11例接受SEEG电极植入的药物难治性癫痫患者，并计划在岛叶置入电极，延伸至最外囊。通过应用人类结构连接组学数据库，我们构建了个体化的最外囊纤维连接网络，并运用电生理手段，包括白质-皮质诱发电位，评估了最外囊的有效连接分布。研究结果显示，最外囊与皮层区域之间的有效连接与最外囊结构网络高度一致（包括同侧眶额叶、枕回、额下回、岛叶和颞极）。进一步的研究发现，应用不同频段的电刺激，最外囊刺激的调控效应表现出明显的频率依赖性。
具体来说，低频刺激增强了与最外囊结构连接的皮层区域的神经同步效应，而高频刺激则对最外囊的结构连接皮质产生了去同步化效应，并且能特异性减少最外囊连接皮质内的癫痫性放电。这表明，这种调控效应具有结构连接网络的特异性，并受到结构网络的限制。最后，研究初步探索了1 Hz爆发式刺激模式在抑制癫痫发作方面的效果，结果表明其效果与传统高频刺激相当。
本研究首次从临床视角提出并阐释，将最外囊作为深部电刺激神经调控治疗癫痫的策略，并对其机制进行了验证。这为治疗起源于最外囊连接网络的癫痫类型（如前颞叶、岛叶、眶额皮质等）提供了临床转化应用的实证。在理论层面，除了国际上普遍关注的深部电刺激对灰质核团的调控之外，本研究开创性地提出了针对脑深部白质节点的调控治疗，揭示了结构网络限制下的神经调控效应，从而完善了当前癫痫深部电刺激的理论框架。本研究为癫痫治疗的个性化和精准化提供了理论依据，并且对新的调控模式的探索，为临床转化研究和实际应用开辟了更多可能性。
据悉，本研究得到了北京市医院管理中心临床医学发展专项“扬帆”计划，十四五国家重点研发计划等基金支持。
来源｜首都医科大学宣武医院
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