一项由科隆大学医院、杜塞尔多夫大学医院、哈佛医学院和柏林夏里特医院的神经科学家和临床医生组成的跨学科团队，在帕金森病治疗领域取得了突破性进展。他们首次将电生理学和脑成像这两种此前独立研究的方法相结合，揭示了深部脑刺激（DBS）治疗帕金森病的响应网络及其运作机制。这项题为《帕金森病深部脑刺激响应网络在高β波段运行》的研究成果已发表在国际著名期刊《大脑》（Brain）上。

精准定位与理解脑刺激作用机制

该研究的领导者、科隆大学计算神经病学专家Andreas Horn教授表示：“我们首次能够同时从空间和时间维度上表征帕金森病中的DBS响应网络。研究表明，如果能刺激一个非常精确定义的脑网络，帕金森病就能得到最佳治疗。这个网络在特定的频率波段内同步运作，为患者对深部脑刺激的良好反应提供了合理解释。”

深部脑刺激丘脑底核（subthalamic nucleus, STN）已是缓解帕金森病患者运动症状的成熟疗法。这种治疗通过植入电极，向大脑深部区域传递微弱的电脉冲。然而，以往的研究仅提供了部分图景：脑成像研究有助于识别刺激最有效的部位，而电生理学研究则测量了所涉及电信号的频率。在此之前，研究人员从未能同时捕捉到这些信号的空间位置和时间动态。

绘制帕金森病脑网络图谱

为了探究这一关键连接，研究团队对一个大型多中心队列进行了研究，其中包括50名患者的100个脑半球。科学家们通过植入的DBS电极和脑磁图（magnetoencephalography, MEG）同步记录了大脑活动。

利用这些记录，他们绘制了大脑深部区域与靠近大脑表面区域之间的功能连接图谱。他们的分析揭示，连接丘脑底核与大脑额叶区域的重要网络，主要在相对较快的频率（20-35 Hz，即高β波段）下进行通信。更重要的是，这种连接的强度与个体患者在电极植入后运动症状的改善程度显著相关。

塑造治疗反应的大脑节律

该研究的第一作者、杜塞尔多夫大学医院的Bahne Bahners博士解释说：“这些结果表明，大脑的某种特定节律充当了丘脑底核与大脑皮层之间的‘通信渠道’，并可能介导了深部脑刺激的治疗效果。通过刺激与已识别网络相连的区域，我们未来或许能够更精确地调整DBS设置，特别是对于那些尚未从深部脑刺激中获得最佳益处的患者。”

因此，这些发现为未来深部脑刺激的个性化定制奠定了基础，使其能更精确地适应个体患者的脑网络，尤其是在现有DBS设置未能提供理想症状缓解水平的情况下。研究人员目前计划更直接地探究深部脑刺激如何引起脑网络内部的变化，相关因果效应研究正在进行中。

该研究主要由克劳斯·蒂曼教授基金会（Professor Klaus Thiemann Foundation）资助。