大腦如何產生情緒一直是神經心理科學的一個基本研究領域。以往研究爭論的一個焦點在于：情緒反應是否由特定的腦區(qū)實現，還是大范圍網絡變化的結果。由宣武醫(yī)院神經外科書寫的“Symptomatic Emotional Responses and Changes in Networks Elicited by Direct Electrical Stimulation”研究論文，于2025年4月1日在《CNS Neuroscience & Therapeutics》期刊（IF=4.8，JCR Q1）發(fā)表。基于以往研究，我們進一步對直接電刺激誘發(fā)的情緒反應進行圖譜繪制，同時記錄電刺激前后腦電信號，分析情緒反應過程中局部腦網絡的變化，闡明直接電刺激誘發(fā)情緒反應的相關腦區(qū)及誘發(fā)機制。本文章中，宣武醫(yī)院神經外科劉孟林碩士、高穎博士為共同第一作者；首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院遇濤教授為文章通訊作者。

關鍵詞：直接電刺激，情緒，情緒反應，癲癇，立體定向腦電圖；

圖1.誘發(fā)積極情緒體驗的電極接觸位置。橙色代表恐懼，紫色代表焦慮，藍色代表快樂，綠色代表抑郁。

圖2.網絡統計分析。在刺激前 10 秒和刺激后 10 秒對局部網絡進行格蘭杰因果關系（GC）、定向傳遞函數（DTF）和部分定向相干（PDC）分析。結果表明，GC 存在顯著差異。此外，DTF 和 PDC 的變化主要出現在不同的頻段內。還觀察到，刺激左側杏仁核和左側海馬體后，連接強度增加，但刺激左側島葉后，連接強度降低。

本研究回顧性分析了500名藥物難治性癲癇患者的臨床數據，這些患者接受了立體腦電圖（SEEG）植入以定位致癇區(qū)和進行腦功能映射。術前通過高分辨率MRI、腦磁圖（MEG）和長程視頻腦電圖（vEEG）評估致癇區(qū)，隨后植入SEEG電極并進行直接電刺激（DES），參數為雙相波（脈寬0.2 ms，頻率50 Hz，持續(xù)3 s），電流強度逐步增加至6 mA。記錄患者因刺激產生的情緒反應（如恐懼、快樂、焦慮、抑郁），并利用格蘭杰因果分析（GC）、定向傳遞函數（DTF）和部分定向相干性（PDC）分析刺激前后10秒的功能連接變化。研究排除了致癇區(qū)電極和癲癇先兆相關數據，通過三維重建和標準腦圖展示結果，結合統計檢驗驗證顯著性，為情緒神經機制研究提供了新視角。

結果提示在31名患者中的85個觸點中，通過直接電刺激在無先兆的情況下誘發(fā)了情緒反應，其中包括 35 次（41.2%）恐懼反應、37次（43.5%）快樂反應、6次（7.1%）焦慮反應和 7次（8.2%）抑郁反應。在所有產生情緒癥狀的患者中，我們篩選了一定患者數量和觸點，獲取他們的刺激前后的電生理信息，進行了格蘭杰因果分析、定向傳遞函數和部分定向相干分析；分析顯示，在選定患者中，刺激前后大腦網絡存在顯著差異。

本研究通過圖譜繪制及腦網絡分析，認為DES 能夠在大腦的多個區(qū)域引發(fā)情緒反應，比如雙側杏仁核、海馬體、顳葉、額葉、島葉、扣帶回、中央旁回、梭狀回、眶額葉皮質、左丘腦和殼核。這些被激發(fā)的情緒體驗可能主要源于局部腦網絡的變化。基于網絡變化的研究，將來有望明確網絡變化機制，構建閉環(huán)調控框架，為后續(xù)的診治提供一定的基礎。

共同第一作者

劉孟林

首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院

2022級外科學（神經外科）

專業(yè)性碩士研究生

主要進行癲癇及精神癥狀神經調控的相關研究，在SCI雜志上以第一及共同第一作者發(fā)表論著1篇。

共同第一作者

高穎

首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院

2025級外科學（神經外科）

學術性博士研究生

主要進行癲癇及精神癥狀神經調控的相關研究，在SCI雜志上以第一及共同第一作者發(fā)表論著1篇，中文核心1篇。

通訊作者

遇濤

首都醫(yī)科大學宣武醫(yī)院

神經外科副主任 主任醫(yī)師

教授 博士生導師 

北京功能神經外科研究所副所長

從事功能神經外科疾病診治工作20余年，重點研究難治性癲癇的外科治療及神經調控機制。以第一作者/通訊作者在Brain、Ann Neurol、Adv Sci.、Epilepsia等國內外專業(yè)期刊發(fā)表論文70余篇，現為中國抗癲癇協會常務理事，北京抗癲癇協會副會長，中國人體健康科技促進會神經調控與功能修復專業(yè)委員會副主任委員。