最近一项由国立卫生研究院（NIH）资助的小型可行性研究显示，回应大脑活动的植入装置可能为某些个体提供持续和增强的帕金森病（PD）症状治疗。这种创新的治疗方法称为自适应深脑刺激（aDBS），相比于传统管理PD和其他神经系统疾病的方法，代表了一个进步。研究结果表明，在控制PD症状方面，aDBS显著优于标准的深脑刺激（DBS）。
“这项研究代表了在创造一个根据每位患者在任何时刻的特定需求进行调整的DBS系统方面的重大进展，” NIH《通过先进创新神经技术推进脑研究®》（The BRAIN Initiative®）项目主任梅根·弗兰科夫斯基（Megan Frankowski）博士解释道，该项目资助了此项研究。“通过有效管理持续症状而不加重其他症状，自适应DBS有潜力提高某些帕金森病患者的生活质量。”
深脑刺激（DBS）涉及在大脑特定区域植入称为电极的细线。这些电极传递电冲动，可以缓解包括PD在内的神经系统疾病的症状。与传统DBS不同，传统DBS提供稳定的刺激水平，可能会因大脑的变化治疗需求而导致不良反应，而aDBS利用来自大脑的实时数据，并采用机器学习，根据个体的变化需求调节刺激水平。
在这项研究中，四名正在接受常规DBS治疗的个体被要求识别出尽管接受治疗仍然存在的最困扰他们的症状——通常是非自愿运动或启动运动困难。然后这些参与者配备了同时进行aDBS治疗的设备，并继续他们的DBS疗法。在为aDBS系统训练了数个月后，参与者被允许回家，他们每两到七天交替进行常规DBS和aDBS治疗。
结果显示，aDBS帮助每位参与者的最困扰症状相比常规DBS减轻了约50%。值得注意的是，尽管参与者在任何时候都不知道自己正在接受哪种治疗，但四名参与者中的三名常常能够准确识别他们何时接受aDBS，因为他们的症状显著改善。
这项研究建立在加州大学旧金山分校的菲利普·斯塔尔（Philip Starr）博士及其同事多年的工作基础上。2018年，他们宣布创建了一种自适应DBS系统，称为“闭环”系统，能够根据大脑反馈进行调整。2021年，他们报告了在个体日常活动中记录大脑活动的进展。
在这项研究中，这两个发现被合并，利用在日常活动中捕获的大脑活动来操作aDBS系统。然而，由于DBS治疗显著改变了大脑活动，控制aDBS系统的预期信号变得难以检测。因此，研究人员不得不采用数据驱动的方法，以识别正在接受常规DBS治疗的PD患者大脑中的替代信号。
帕金森病的一般治疗通常包括多巴胺药物左旋多巴，它可以补充因疾病而减少的大脑中的多巴胺水平。由于药物在大脑中的浓度可能会有所不同——在给药后迅速上升，然后逐渐降低——aDBS可以通过根据变化的药物水平调整刺激，帮助稳定这些水平，从而使其对需要高剂量左旋多巴的患者潜在有益。
尽管这些鼓舞人心的结果，但在该疗法能够广泛使用之前，仍然存在重大障碍。设备的初步设置需要熟练临床医生的专业知识。研究人员期待一个未来，大多数操作能够由设备自主管理，从而大大减少患者进行多次诊所预约以进行调整的必要性。
这种自动化水平对于允许其他团体在临床环境中测试和最终提供aDBS疗法至关重要。
“即使在像帕金森病这样的已确立条件下，DBS面临的一大挑战是可及性——对于患者而言是地理位置，对于需要专业培训来编程这些设备的医生而言也是如此，”弗兰科夫斯基指出。“如果一个系统能够一键找到最佳设置，这将大大扩展这种治疗对更多个体的覆盖范围。”
这项研究得到了NINDS和NIH的BRAIN Initiative的支持（NS10054，NS129627，NS080680，NS120037，NS131405，NS113637），同时得到了蒂曼基金会和TUYF慈善信托基金的贡献。
