2023年7月19日，首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院趙國光教授團隊在《Molecular Psychiatry》（IF：13.4）期刊上發(fā)表了題為“Evidence of a large current of transcranial alternating current stimulation directly to deep brain regions”的研究論文，該研究在國際上首次揭示了顱外刺激電流可以直接刺激到顱內(nèi)深部核團，也是世界上第一次證明了無創(chuàng)經(jīng)顱交流電刺激技術直接刺激到海馬、杏仁核等顱內(nèi)深部核團所需的電流強度。這一成果不僅使無創(chuàng)神經(jīng)調(diào)控技術從定性治療走向了定量治療，而且為今后物理治療奠定了新的理論基礎，并且為腦疾病的治療指明了方向。該研究結(jié)果具有重要的科學價值，開創(chuàng)了無創(chuàng)神經(jīng)調(diào)控技術的新紀元，使宣武醫(yī)院成為該研究領域的世界領導者。宣武醫(yī)院神經(jīng)外科單永治教授為第一作者，中國科學院電工研究所張廣浩博士、宣武醫(yī)院趙國光教授為文章通訊作者。

    顱內(nèi)深部核團，諸如海馬、島葉、杏仁核，與許多大腦疾病密切相關。宣武醫(yī)院先期研究結(jié)果顯示15mA無創(chuàng)經(jīng)顱交流電刺激技術治療慢性失眠和抑郁癥療效顯著。然而，國際上從未發(fā)現(xiàn)或證明在人清醒狀態(tài)下(即，不影響意識狀態(tài)下)電流強度直接刺激到大腦深部核團的定量關系。因此，探索不同電流強度刺激腦葉、深部核團的深度和廣度，對于研究大腦疾病的機制和精準治療有著非常重要的意義。

    趙國光教授團隊長期從事功能神經(jīng)外科和SEEG腦電的相關研究。研究團隊篩查和綜合評估了45例藥物難治性癲癇（DRE）受試者，并對其中11例接受seeg置入患者的海馬、島葉、杏仁核等不同大腦深部重要核團的顱內(nèi)電極（SEEG）數(shù)據(jù)進行了大數(shù)據(jù)分析，隨著顱外給予受試者1，3，5，7，9，11，13，15 mA的不同電流強度刺激，分析各深部神經(jīng)核團局部場電位（LFPs）強度后發(fā)現(xiàn)，≥7mA強度的交流電能夠直接刺激到每一受試者的雙側(cè)海馬、雙側(cè)島葉、雙側(cè)杏仁核。

圖1研究流程概述。圖a：對45例藥物難治性癲癇(DRE)患者進行驗證，并對其治療效果進行綜合評價。其中11例DRE患者簽署知情同意并接受tACS治療，然后接受相應的干預和隨訪。圖b：tACS治療步驟。每位患者接受一組交流電治療，從1mA開始，每次增加2mA，直到達到15mA。在15mA持續(xù)60分鐘。圖c：刺激設備安置。前額放置一個電極，兩側(cè)乳突區(qū)放置兩個電極。圖d：9mA刺激波形示例。每個刺激波形由上升期(Tu)，穩(wěn)定期(Ts)，下降期(Td)組成。圖e：各種刺激電流Tu、Ts和Td的詳細情況。圖f：9mA刺激模塊示例。刺激持續(xù)時間為1s，中止時間為5s。圖g：9毫安刺激脈沖示例。刺激脈沖每周期為12.9ms，方波。SEEG：立體定向腦電圖，tACS：經(jīng)顱交流電刺激。

    這一里程碑式的研究成果，使人們首次可以在定量的基礎上重新認識、理解及應用無創(chuàng)神經(jīng)調(diào)控技術干預各類大腦神經(jīng)精神疾病。并且為進一步探索和發(fā)展新型無創(chuàng)神經(jīng)調(diào)控技術干預/治療腦疾病提供了全新的理論基礎和研究方向。

    該研究得到了北京市衛(wèi)健委腦網(wǎng)絡性疾病干預和臨床應用項目(11000022T000000444685)，北京市高層次領軍人才(2022-02-10)，科技部重點研發(fā)項目(2022YFC2503900, 2017YFC1310001)等資助。

 趙國光

主任醫(yī)師、教授、博士研究生導師。現(xiàn)任首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院院長、國家神經(jīng)疾病醫(yī)學中心主任、國家老年疾病臨床醫(yī)學研究中心主任、國家衛(wèi)健委腦損傷評價與質(zhì)控中心主任、首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院神經(jīng)外科立體定向與功能性腦病中心主任。長期從事藥物難治性癲癇、三叉神經(jīng)痛、面肌痙攣等顱神經(jīng)及功能性疾患，以及疑難性腦病立體定向活檢/診療研究。主持“科技創(chuàng)新2030－腦科學與類腦研究重大項目研究”及其他國家級重點攻關計劃4項。以通訊作者身份在《Lancet Public Health》《Nat. Commun.》《Alzheimers. Dement.》《Sci. Bull.》《Hum. Brain Mapp.》等專業(yè)期刊發(fā)表論文80余篇，主編或主譯著作5部。以第一完成人獲北京市科技進步獎一等獎1項、中華醫(yī)學科技獎一等獎1項。

 單永治

首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院神經(jīng)外科主任醫(yī)師、碩士生導師。奧地利維也納大學總醫(yī)院神經(jīng)外科訪問學者。現(xiàn)任首都醫(yī)科大學癲癇臨床診療與研究中心副主任，國家神經(jīng)外科機器人專委會常委，世界華人神經(jīng)外科醫(yī)師協(xié)會放射神經(jīng)外科專家委員會常委。國家衛(wèi)健委能力建設和繼續(xù)教育神經(jīng)外科專家委員會委員。中國抗癲癇協(xié)會SEEG專委會學術秘書，神經(jīng)調(diào)控專委會委員，結(jié)節(jié)性硬化專委會委員，北京中樞神經(jīng)系統(tǒng)腫瘤學組委員，北京醫(yī)學會功能神經(jīng)外科委員。曾獲北京市科技進步一等獎，中華醫(yī)學科技獎一等獎，現(xiàn)主持科技部十四五重點研發(fā)項目及北京市自然科學基金重點課題。

 張廣浩

中國科學院電工研究所生物電磁學北京市重點實驗室副研究員，碩士研究生導師，中國科學院青年促進會會員，中國神經(jīng)科學學會會員，主要研究方向為生物電磁技術。主持十四五國家重點研發(fā)計劃課題一項，國家自然科學基金項目兩項。發(fā)表論文10余篇，第一發(fā)明人授權發(fā)明專利10項。

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