概括：多年来，海马体——大脑记忆和情感的引擎——被认为是无创治疗“遥不可及”的，因为它位于颅骨深处。为了影响它，医生通常需要手术或药物。然而，神经科学家已经实现了世界首创：利用大脑表面的经颅磁刺激（TMS）来精确调节深层海马体。
该研究证明，通过功能磁共振成像绘制患者独特的大脑“高速公路”（连接性），医生可以找到皮层上的特定点，作为深部大脑的遥控器。
主要事实
- “遥控”效果：TMS 在头皮上使用磁脉冲。研究人员发现，如果这两个区域在功能上相连，刺激外皮层的特定区域可以将信号“发送”到海马体深处。
- 个性化就是力量：研究发现，只有当该部位适合个人独特的大脑图谱时，刺激才会有效发挥作用。当使用“一刀切”的位置时，深层大脑几乎没有反应。
- 罕见的临床证据：研究小组使用八名已经有内部电极的神经外科患者验证了他们的结果。这使得他们能够从外部“攻击”并立即从内部“聆听”。
- 大规模验证：他们在 79 名健康参与者身上证实了这一理论，表明表层斑点和深层斑点之间的“高速公路”（连通性）越强，治疗效果就越好。
- 临床未来：这为非手术治疗铺平了道路阿尔茨海默病、抑郁症、创伤后应激障碍和焦虑无需任何切口即可修复深部脑回路。
来源：爱荷华大学
爱荷华大学医疗保健中心的神经科学家首次证明，非侵入性大脑刺激可以改变涉及情绪和记忆的关键深层大脑区域的活动。
此外，研究表明，使用患者独特的大脑连接通路个性化刺激部位可以增加神经调节效果。
该研究最近在线发表于自然通讯，使用创新的同步大脑刺激和记录技术来提供直接的人体证据，证明无创经颅磁刺激 (TMS) 可以可靠地参与和调节海马体的活动。
海马体是大脑深处的区域，在记忆和情感等多种大脑功能中发挥着关键作用。海马功能问题与多种神经和神经精神疾病有关，包括阿尔茨海默病、抑郁症、焦虑症和创伤后应激障碍 (PTSD)。
“操纵海马体中的神经活动来帮助治疗这些类型的疾病的想法很有吸引力，但由于海马体位于大脑深处，因此面临的挑战是如何在不使用侵入性植入物或非精确靶向药物的情况下参与这些脑细胞，”该研究的资深作者、伊利诺伊大学儿科助理教授Jing Jiang博士说。
“这些史无前例的发现为更安全、无创和个性化的神经调节方法奠定了基础，以针对海马依赖性功能，并可能导致对这些疾病的新理解和治疗这些疾病的新方法。”
个性化无创大脑刺激
江和她的同事研究了八名在海马体中植入电极的神经外科患者。这种罕见的临床情况使研究人员能够将使用 TMS 的无创脑刺激与使用颅内脑电图 (iEEG) 电极同时测量海马体的即时活动变化结合起来。
研究人员并没有刺激每个人的相同大脑位置，而是能够根据四名患者中每个人独特的大脑连接来定制刺激部位。
静息态功能磁共振成像 (fMRI) 用于追踪每个人大脑中独特的海马连接图。 这些信息有助于识别皮层中与海马体联系最紧密的个性化 TMS 可访问站点。
研究人员发现，使用单脉冲 TMS 或临床治疗中广泛使用的重复 TMS 刺激这些个性化的皮质部位，优先引起海马体的明显活动变化。 在另外四名患者中，其刺激部位没有根据患者独特的大脑连接进行个性化，在海马体中没有观察到强烈的活动变化。
这些发现得到了一项无创实验的证据的补充，该实验同时使用 TMS 和功能磁共振成像来测量 79 名神经健康参与者的海马体活动变化。
尽管这些个体的个性化部位没有受到刺激，但研究人员仍然发现了令人信服的证据来支持这一策略：TMS 诱发的海马反应强度的变化与刺激部位和海马体之间功能连接模式的差异有关。
具体来说，实际刺激部位与海马体之间的连通性越强，或者实际刺激部位与个性化部位越接近，TMS 诱发的海马反应就越强。
“这种基于连通性的策略提供了更精确的定位和调节，从而提高了刺激效果的有效性，甚至可能有助于预测个体反应，”精神病学助理教授和爱荷华州神经科学研究所成员姜说。
“以这种方式个性化大脑刺激部位代表了迈向更有效和可靠的基于电路的神经调节治疗的关键一步。”
除了Jiang之外，该团队还包括第一作者Zhuoran Li，以及UI研究人员Nicholas Trapp、Joel Bruss、Xianqing Li、Kang Wu、Ziyan Chen、Matthew Howard和Aaron Boes。 Alto Neuroscience 的 Amit Etkin 也是该团队的成员。
资金：该研究的部分资金来自美国国立卫生研究院下属的国家心理健康研究所、国家神经疾病和中风研究所的资助；大脑与行为研究基金会；马格努斯医疗有限公司；以及罗伊·J·卡弗慈善信托基金。
回答的关键问题：
一个：它并没有直接到达它。把它想象成一个地铁系统。你无法从街道到达最深处的车站，但如果你找到正确的入口（皮层上的连接点），信号就会沿着“轨道”（神经通路）直接到达平台（海马体）。
一个：每个人的“大脑图谱”都像指纹一样独一无二。在研究中，当他们使用通用点时，“信号”就会丢失。只有当他们使用功能磁共振成像找到每个人的特定“入口”时，深层大脑才会真正做出反应。
一个：不完全是。这是一个工具神经调节，这意味着“调整”大脑的活动。对于患有创伤后应激障碍或抑郁症的人来说，海马体可能会过度活跃或迟缓。这项技术使医生无需手术即可将这些电路“重新调整”至健康频率。