抑郁症是最常见的精神心理疾病之一，已成为全球疾病总负担首位。目前主要的治疗手段是服用抗抑郁药物，但其存在起效慢、有躯体副作用等缺点，限制了药物在急重患者、青少年、孕期女性等特殊群体中的应用。抑郁症涉及大脑多个区域结构与功能的改变，主要表现为诸多脑区存在异常的神经活动模式。早期的动物研究发现：用电极直接刺激大脑的特定区域，可以快速改善抑郁相关的行为表现，提示人类有望通过调控特定脑区的神经活动来治疗抑郁症。
非侵入脑刺激技术被誉为当代脑科学四大技术之一，其原理是利用非侵入式声、光、电、磁等物理模态的手段，对脑中枢、周围和自主神经系统的神经细胞产生兴奋或抑制，从而调控神经组织的信息处理加工。其中，重复经颅磁刺激（rTMS） 通过在特定脑区施加持续的交变磁场，诱发该区域的兴奋或抑制，是目前临床上应用最为广泛的、绿色、安全的脑刺激技术。自2008年起，利用rTMS刺激背外侧前额叶皮层 （DLPFC） 的技术被批准用于治疗抑郁症，拓展了“不吃药治疗抑郁症”的新疗法。然而，该方法产生疗效的具体机制尚未被充分解析。
2023年5月31日，国家精神疾病医学中心 （上海市精神卫生中心）袁逖飞、宁波市康宁医院 （宁波大学附属精神卫生中心）周东升等人 在Cell子刊Cell Reports Medicine上发表了题为： Orbitofrontal cortex-hippocampus potentiation mediates relief for depression: a randomized double-blind trial and TMS-EEG study 的研究论文。
该研究提出 眶额叶皮层-海马 （OFC-HPC） 环路功能增强是抑郁症缓解的关键神经机制。
研究团队首先通过经颅磁刺激同步脑电 （TMS-EEG） 技术，结合脑区溯源分析，比较了健康对照与抑郁症患者的脑区兴奋性及功能连接差异。发现抑郁症患者出现DLPFC、OFC与HPC等区域的兴奋性下降，和DLPFC-OFC的功能连接受损。预测分类模型发现，刺激位点以及OFC的区域兴奋性是区分健康对照与抑郁症患者的关键因素。
此外，研究团队还设计了一个双盲随机分组的临床实验，并在靶向DLPFC的高频 （10 Hz） rTMS干预结束后采用TMS-EEG技术，记录抑郁症患者的神经活动。目的是探究rTMS改善抑郁症状的潜在神经机制。结果发现，接受有效rTMS干预的患者的抑郁症状、焦虑症状和睡眠障碍均出现了显著缓解；而接受伪刺激安慰治疗的患者，虽然上述症状也得到一定程度的缓解，但不及接受有效rTMS干预的患者的变化显著。
接着，研究团队同样分析了区域兴奋性与功能连接的改变，发现有效rTMS干预能够导致DLPFC、OFC、HPC等脑区兴奋性增加。非常有意思的是，HPC区域兴奋性的增加和抑郁症状的改善特异性相关，而与焦虑、睡眠障碍等症状的变化无关。值得注意的是，DLPFC与HPC的功能连接在干预前后无显著变化，表明HPC区域兴奋性的增加并不是通过直接改变DLPFC-HPC的功能连接所导致。后续的计算模型分析进一步发现，OFC区域是介导DLPFC刺激影响HPC功能重塑的关键机制，主要由低频神经振荡 （如delta、theta等频率） 所驱动。这些发现指出了抑郁症缓解的关键脑区机制及伴随的神经活动重塑模式，也为未来实施个体化精准干预提供了可行性靶点和客观评估的生理指标。
OFC-HPC环路增强是抑郁症缓解的关键机制
宁波市康宁医院韩思竹博士和黎兴兴助理研究员为该研究的共同第一作者。周东升主任、袁逖飞教授为通讯作者。该研究受到了STI2030重大项目、国家自然科学基金、宁波市高端医疗团队、宁波市医疗卫生品牌学科等项目的资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2023.101060