【原创】脑机接口能否治疗难治性抑郁症?从个性化神经解码到闭环电刺激,探索精准治疗新路径

作者:电子创新网张国斌

脑机接口的应用边界,正在从运动功能重建、感觉恢复,向更加复杂的神经系统疾病治疗延伸。

对于数以亿计的神经精神疾病患者而言,如何识别异常神经活动,并通过精准干预改善疾病症状,是临床医学长期面临的难题。尤其是难治性抑郁症,传统药物和心理治疗往往难以取得理想效果,现有神经调控手段也存在疗效不稳定、个体差异大等问题。

侵入式脑机接口能否为这一领域带来新的突破?

在今天开幕的2026南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上,南湖脑机交叉研究院脑机接口技术与平台中心主任杨雨潇发表了题为《植入式脑机接口个性化治疗难治性抑郁症》的主题演讲,介绍了团队在难治性抑郁症精准神经调控方面的研究进展。

与传统脑深部电刺激(DBS)主要采用固定参数、持续刺激的开环治疗方式不同,杨雨潇团队正在探索将侵入式脑机接口与神经调控技术结合,通过个体化神经信号识别、刺激靶点筛选和闭环参数优化,实现更加精准的抑郁症干预。

团队已经建立了从短期脑电评估、个性化靶点识别到长期植入式神经调控的临床研究路径,并开展了多例患者探索性研究。这也意味着,脑机接口的角色正在发生变化:从帮助患者重新获得运动和表达能力,进一步走向主动识别和干预疾病相关神经活动。

从运动康复到精神疾病治疗,脑机接口打开新赛道

在杨雨潇看来,侵入式脑机接口的医疗应用大致可以分为三个方向。

第一是运动功能康复,帮助因脊髓损伤、脑卒中等原因丧失运动能力的患者恢复部分运动功能;第二是感觉功能的恢复与增强,例如通过神经信号解码和电刺激,帮助失聪、失明患者恢复部分感知能力;第三则是神经系统疾病的治疗,通过识别和调节异常神经活动,改善疾病症状。

前两个方向已经积累了较多研究和临床探索,而第三个方向拥有更广泛的潜在患者群体,也可能成为脑机接口未来的重要应用市场。

难治性抑郁症正是这一方向的典型代表。

杨雨潇介绍,全球抑郁症患者超过3亿人,其中约30%属于难治性抑郁症。这类患者通常经过多轮规范的药物治疗、心理治疗,甚至非侵入式神经调控治疗后,仍然无法获得满意的疗效。

对于这部分患者而言,寻找新的治疗路径具有重要的临床意义。

目前,脑深部电刺激(DBS)已经在帕金森病、癫痫等疾病治疗中积累了较多应用经验。其基本原理是通过手术将电极植入特定脑区,再施加特定参数的电刺激,调节异常神经活动,从而改善疾病症状。

DBS同样被引入难治性抑郁症的治疗研究。

与需要大量电极覆盖脑区的运动解码系统不同,DBS主要针对特定的深部脑区开展刺激,通常只需要植入少量电极。设备一般通过皮下连接线与胸部植入的脉冲发生器相连,形成长期神经调控系统。

但传统DBS存在一个明显局限:大多数系统采用开环模式,即医生设定好刺激参数后,设备按照固定参数持续工作,并不会根据患者实时的神经活动和症状变化自动调整。

这带来了一个问题:抑郁症是一种具有明显动态变化和个体差异的疾病,不同患者的异常神经活动模式可能并不相同,即使是同一患者,在不同时间和状态下,神经活动也可能发生变化。

如果始终采用固定靶点和固定参数进行刺激,就很难保证治疗效果长期稳定。

传统DBS疗效存在局限,精准识别成为关键

杨雨潇在报告中介绍了传统开环DBS治疗难治性抑郁症的临床研究情况。

据其分享的统计数据,国际上从2015年前后开始开展相关临床探索,累计约429例患者接受了相关治疗,整体响应率约为54%;国内开展时间相对较晚,目前累计约49例,响应率约为53%。

这些数据说明,DBS对于部分难治性抑郁症患者具有治疗潜力,但整体疗效仍有提升空间,而且部分研究中患者的响应效果会随着时间推移而下降。

问题究竟出在哪里?

杨雨潇认为,主要有三个方面:

一是抑郁症状具有动态变化特征,但目前对于症状对应的神经信号特征仍缺乏足够清晰的认识;二是潜在刺激靶点较多,不同脑区参与情绪调控的机制复杂;三是患者之间存在明显的个体差异,同一个刺激靶点和参数,并不一定适用于所有患者。

尤其是靶点选择,目前仍然存在较大的临床挑战。

经过近二十年的相关研究,学术界已经发现多个与抑郁症相关的潜在脑深部刺激靶点。杨雨潇介绍,目前国际研究中有约9至10个候选靶点受到关注,国内专家也认为至少有6个靶点具有一定研究证据。

但问题在于,究竟应该选择哪个靶点,目前还缺少足够成熟、客观的个体化评估标准。在实际临床中,医生往往会根据既往经验和熟悉程度选择植入位置。

这显然无法充分满足精准治疗的需求。

因此,杨雨潇团队提出,将侵入式脑机接口技术引入抑郁症治疗,通过实时记录和解码患者的神经活动,寻找与其症状变化相关的个体化神经标志物,再据此确定更适合患者的刺激靶点和参数。

简单来说,就是不再仅仅依赖医生经验选择刺激位置,而是让神经信号数据参与治疗决策。

建立临床研究平台,让神经信号解码进入病房

要实现上述目标,需要的不只是脑机接口设备,还需要一个能够贯通临床评估、信号采集、算法分析和神经调控的完整研究平台。

杨雨潇介绍,团队花费三年时间,将工程实验室直接建设在神经外科病房内,形成集症状评估、神经信号记录和闭环调控于一体的临床研究平台。

这一平台的重要特点,是将传统主要面向癫痫等神经系统疾病的侵入式脑机接口研究,进一步拓展到难治性精神疾病领域。

在研究路径上,团队采用分层推进的方式。

首先利用癫痫患者已经开展的临床植入手术,研究不同脑区的神经活动与情绪状态之间的关系。由于这类患者本身需要接受临床电极植入,研究人员能够在临床规范允许的条件下,获取多个脑区的神经信号。杨雨潇介绍,团队已经积累了约50例相关患者的数据,其中部分患者同时存在抑郁症状。

在此基础上,研究进一步转向没有其他合并疾病的纯难治性抑郁症患者,开展专门的个体化神经调控研究。

围绕这一临床平台,团队重点推进四项技术:

第一,情绪及抑郁症状的神经标志物识别。通过AI解码技术,分析患者神经活动与情绪、症状动态变化之间的关系,寻找能够反映疾病状态的个体化神经特征。

第二,个体化刺激靶点筛选。针对不同患者的神经活动差异,评估多个潜在刺激脑区,寻找更加适合该患者的干预位置。

第三,神经刺激响应建模。通过分析不同刺激条件下的神经响应,建立刺激参数与神经活动变化之间的关系,为优化刺激方案提供量化依据。

第四,闭环神经调控算法。根据患者的实时神经信号和症状状态,动态调整刺激策略,逐步从固定参数刺激走向自适应调控。

这四项技术并非彼此独立,而是构成了从疾病识别、靶点选择到刺激干预的完整技术链条。

其中,个体化神经标志物识别和靶点筛选,是实现精准治疗的前提;刺激响应建模和闭环调控,则决定系统能否根据患者状态变化持续优化治疗效果。

先找准靶点,再实施长期治疗:一条个体化临床路径

在报告中,杨雨潇重点介绍了团队正在开展的个性化脑深部刺激临床研究。

其核心思路是将治疗过程分成两个阶段:首先通过短期深度电极评估,寻找最适合患者的刺激靶点;随后再植入长期DBS设备,开展持续干预。

这一方案试图解决传统DBS治疗中一个关键问题:在手术之前,医生很难准确判断哪个脑区对特定患者最有效。

通过短期多脑区记录和刺激,研究人员可以在正式长期植入之前,对多个候选靶点进行评估,结合患者症状变化和神经信号特征,筛选出更合适的位置。

杨雨潇以一名30岁女性患者为例,介绍了这套技术路径。

该患者患有抑郁症约8年,经过多种治疗后仍然没有获得理想效果。团队首先为其开展短期脑电评估,在左右脑多个脑区植入深度电极,每侧覆盖9个脑区,对多个经典候选靶点进行记录和短期刺激。

测试结果显示,不同脑区的刺激效果存在明显差异。

有的靶点刺激后,患者的情绪和面部表情并没有明显改善,甚至出现负向反应;而另一个靶点则表现出较好的效果,患者面部表情更加舒展,抑郁症状也得到较明显缓解。

这说明,即使是同一种疾病,不同脑区对同一患者产生的刺激响应也可能完全不同。

更重要的是,团队并没有仅仅依赖患者的主观反馈和面部表情判断刺激效果,还结合神经信号分析,识别与症状相关的神经活动变化,对候选靶点进行进一步标定。

在完成短期评估并确定相对有效的刺激靶点后,患者经过约两个月的间隔,接受第二阶段手术,植入长期DBS设备,对左右脑相应区域开展持续刺激。

这一方案的关键在于,将短期多靶点评估与长期精准治疗结合起来,把个体化靶点筛选前置,减少仅凭经验选择植入位置带来的不确定性。

一周出现明显改善,持续随访验证治疗效果

那么,这套个体化治疗方案的实际效果如何?

杨雨潇介绍,上述患者在接受长期DBS刺激后,症状出现了较快改善。治疗一周后,患者的相关情绪评分已经达到约7分,并在随后40多周的随访中保持相对稳定。

团队还开展了开机与关机对照观察。在持续刺激的情况下,患者症状维持在相对稳定的状态;停止刺激后,症状则出现明显变化;重新开启刺激后,患者的症状再次得到缓解。

这一过程为刺激与临床症状改善之间的关联提供了进一步证据。

需要指出的是,单个患者的治疗效果不能直接代表整体临床疗效,但这种开关对照观察,有助于研究人员进一步验证刺激靶点和治疗方案的有效性。

截至报告时,团队已经开展了7例患者的相关研究。其中,首例患者已经完成靶点筛选和后续治疗,其余6例也已完成个体化靶点识别。杨雨潇表示,团队正在持续积累患者数据,希望进一步扩大样本量,观察不同患者的治疗响应及长期稳定性。

对于难治性抑郁症这样的复杂疾病而言,个体化治疗的价值不仅在于寻找一个有效靶点,还在于建立可重复、可量化的评估方法,逐步形成能够推广的临床治疗路径。

这也是团队目前临床研究的重点。

从临床算法到专用芯片,推动神经调控系统走向产品化

脑机接口用于神经精神疾病治疗,对硬件系统同样提出了特殊要求。

与传统DBS设备主要执行预设刺激参数不同,未来的闭环神经调控系统需要持续获取神经信号,完成信号处理、特征提取、状态识别,再根据算法结果调整刺激参数。

这意味着,系统不仅需要可靠的神经信号采集能力,还需要具备实时计算、低延迟响应和稳定刺激控制等能力。

杨雨潇在报告中透露,团队正在与芯原股份开展深度合作,开发面向神经疾病治疗的计算芯片和配套硬件系统。目前,相关硬件系统的关键部件已经取得芯片相关进展。

这也让临床研究与半导体技术之间建立起更加直接的联系。

从技术演进来看,侵入式脑机接口未来的发展,不只是增加电极数量或提升神经信号采集精度,更重要的是将神经信号感知、疾病状态识别和刺激控制整合起来,形成面向具体疾病的专用系统。

尤其在难治性抑郁症等精神疾病治疗中,患者个体差异明显,症状具有动态变化特征,单纯依赖固定刺激参数很难充分满足临床需求。通过专用芯片和计算硬件实现更高效的神经信号处理,有望为实时闭环调控提供底层支撑。

杨雨潇表示,团队希望通过神经科学、临床医学、计算技术和芯片设计等交叉学科的协同,推动侵入式脑机接口向更加精准、高效和实用的神经疾病治疗方案发展。

从运动功能重建到语言神经假肢,再到难治性抑郁症的个性化治疗,2026南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛上的系列报告,展现了脑机接口医疗应用不断拓宽的技术边界。

其中,难治性抑郁症治疗尤其值得关注。它所面对的不是简单的信号读取或外部设备控制,而是如何理解复杂的神经活动与情绪状态之间的关系,并通过精准刺激实现长期、稳定的治疗效果。

这条路仍然需要更大规模的临床研究、更充分的安全性验证和长期随访。但从杨雨潇团队目前的探索来看,脑机接口正在尝试从传统的神经调控工具,进化为能够感知疾病状态、识别个体差异并动态调整治疗策略的智能医疗系统。

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