科技日報記者 張佳欣

美國斯坦福大學(xué)商學(xué)院名譽(yù)教授凱斯·克雷比爾在與帕金森病抗?fàn)幗?5年后，終于在2020年決定嘗試植入一種可能緩解癥狀的腦部裝置。起初，他對這種“腦深部刺激”（DBS）手術(shù)心存疑慮，但一項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn)打消了他的顧慮。

這是一種名為“自適應(yīng)腦深部刺激”（aDBS）的升級版裝置，其不再持續(xù)不斷地釋放電脈沖，而是能“傾聽”病人的腦電波，并據(jù)此自動調(diào)整刺激強(qiáng)度，猶如一個智能節(jié)拍器。克雷比爾成為臨床試驗(yàn)的首位志愿者。如今，5年過去，他仍堅(jiān)定選擇繼續(xù)使用它。“我感覺好多了，不再糾結(jié)其原理。”

英國《自然》雜志報道稱，這項(xiàng)技術(shù)已獲得美國和歐洲監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)，或?qū)⒅厮芘两鹕∫约捌渌X疾病的治療格局。

刺激從“恒定放電”走向“按需調(diào)節(jié)”

帕金森病是一種常見的神經(jīng)退行性疾病。患者在大腦深處的基底節(jié)區(qū)域，存在一種異常的腦電活動，尤其在β波（13—30赫茲）頻段上頻繁出現(xiàn)。β波強(qiáng)度是反映運(yùn)動狀態(tài)的重要標(biāo)志，當(dāng)癥狀加重時，β波往往更加劇烈，而藥物或腦刺激療法可有效壓制這種異常節(jié)律。

目前主要的治療手段是服用提升多巴胺水平的藥物，但這種方法難以模擬大腦持續(xù)釋放的自然節(jié)奏，容易導(dǎo)致癥狀波動。比如，病人可能在早晨服藥后出現(xiàn)不自主動作，到了傍晚藥效減退又變得僵硬，副作用也因人而異。

當(dāng)癥狀難以控制時，神經(jīng)科醫(yī)生會建議進(jìn)行DBS手術(shù)。這種裝置全天候向大腦特定區(qū)域發(fā)送電脈沖，以抑制異常信號。自上世紀(jì)90年代末在歐美獲批以來，已有超過20萬人接受了DBS手術(shù)。然而，傳統(tǒng)DBS采用“持續(xù)刺激”模式，缺乏對病情波動的響應(yīng)能力，往往需要醫(yī)生頻繁調(diào)整參數(shù)，這可能加重副作用。

aDBS正是在這一背景下出現(xiàn)的突破性技術(shù)。它并非持續(xù)放電，而是通過內(nèi)置傳感器和人工智能算法，實(shí)時讀取患者大腦中的β波活動，判斷是否需要調(diào)整刺激強(qiáng)度。當(dāng)腦電活動顯示運(yùn)動障礙將要加重時，設(shè)備會自動加強(qiáng)刺激；而當(dāng)藥效正在發(fā)揮作用、腦電波恢復(fù)正常時，則自動減弱電流輸出，避免治療過度。

自適應(yīng)技術(shù)從理論走向人體試驗(yàn)

自適應(yīng)技術(shù)真正進(jìn)入人體試驗(yàn)是近幾年的事。由斯坦福大學(xué)神經(jīng)學(xué)家海倫·布朗特—斯圖爾特牽頭的一項(xiàng)臨床試驗(yàn)于2020年啟動，共招募68位中晚期帕金森病患者參與研究。克雷比爾是其中首位受試者。

研究團(tuán)隊(duì)通過軟件“解鎖”已有設(shè)備中的自適應(yīng)功能，使患者從傳統(tǒng)模式無縫切換至aDBS。5年跟蹤數(shù)據(jù)顯示，大部分患者在刺激強(qiáng)度更低的情況下獲得了更理想的運(yùn)動控制效果，同時藥物攝入量減少，副作用也隨之下降。

據(jù)美國《華盛頓郵報》報道稱，一項(xiàng)尚未正式發(fā)表的報告顯示，98%的參與者選擇在長期隨訪中繼續(xù)使用aDBS。

更值得關(guān)注的是，aDBS在一些傳統(tǒng)DBS難以改善的癥狀上也展現(xiàn)出潛力。去年一項(xiàng)研究還表明，它有助于減輕“凍結(jié)步態(tài)”。其他研究表明，aDBS還能減少說話含糊等語言障礙。

應(yīng)用從帕金森病走向更廣泛神經(jīng)疾病

如果特定的腦電波異常是疾病的“節(jié)奏信號”，它會只局限于帕金森病嗎？

科學(xué)家們正試圖在不同病癥中尋找相應(yīng)的“神經(jīng)指紋”，以將自適應(yīng)刺激原理推廣至更廣人群。例如在妥瑞氏癥研究中，荷蘭團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)抽動發(fā)作前存在異常腦電信號；在強(qiáng)迫癥試驗(yàn)中，阿姆斯特丹大學(xué)的一項(xiàng)研究初步鎖定了與強(qiáng)迫行為相關(guān)的腦區(qū)活動信號。這意味著未來可能實(shí)現(xiàn)對強(qiáng)迫癥發(fā)作的提前干預(yù)，而非被動抑制。此外，在難治型抑郁癥研究中，研究人員也看到了aDBS的潛力。一些研究人員甚至認(rèn)為，DBS正在逐步向“腦機(jī)接口”演進(jìn)。

當(dāng)然，要讓這一圖景真正落地，還有不少現(xiàn)實(shí)阻力。隨著設(shè)備復(fù)雜度增加，醫(yī)生在使用時需要設(shè)定和調(diào)整的參數(shù)也隨之增多。同時，大規(guī)模臨床試驗(yàn)面臨高昂成本。據(jù)悉，每名患者花費(fèi)可能超過100萬美元。

但不可否認(rèn)的是，aDBS已經(jīng)提供了一種可驗(yàn)證、可推廣的神經(jīng)疾病治療新路徑。從帕金森病的運(yùn)動控制，到未來精神健康的腦波干預(yù)，它所指向的，是一個“讀懂大腦語言”的全新醫(yī)學(xué)時代。