需要订阅 JoVE 才能查看此. 登录或开始免费试用。
闭环神经刺激用于重度抑郁症的生物标志物驱动型个性化治疗
摘要
与连续的开环刺激相比，由高症状状态的患者特异性神经生物标志物触发的深部脑刺激可以更好地控制重度抑郁症的症状。该协议提供了一种工作流程，用于识别患者特异性神经生物标志物并控制基于已识别生物标志物的治疗刺激的传递。
摘要
深部脑刺激涉及对目标大脑区域进行电刺激以获得治疗益处。在重度抑郁症（MDD）的背景下，迄今为止的大多数研究都进行了连续或开环刺激，结果有希望但好坏参半。导致这些混合结果的一个因素可能源于何时施加刺激。与连续刺激相比，以个性化和反应性的方式对高症状状态进行刺激给药可能更有效地减轻症状，并且可以避免与习惯化相关的治疗效果减弱。此外，每天较低的刺激总持续时间有利于降低设备能耗。该协议描述了使用长期植入的神经刺激装置的实验工作流程，以实现难治性MDD患者的闭环刺激。这种范式取决于确定与高症状状态相关的患者特异性神经生物标志物，并对设备检测器进行编程，以便通过这种症状状态的读出触发刺激。所描述的程序包括如何获得与患者症状报告同时进行的神经记录，如何在状态空间模型方法中使用这些数据来区分低症状和高症状状态以及相应的神经特征，以及如何随后编程和调整设备以提供闭环刺激治疗。
引言
重度抑郁症 （MDD） 是一种神经精神疾病，其特征是网络级异常活动和连接1。该疾病表现出各种症状，这些症状因人而异，随时间波动，并且可能源于不同的神经回路2,3。大约 30% 的 MDD 患者对标准护理治疗无效4，这突出表明需要新的方法。
深部脑刺激（DBS）是一种神经调控形式，其中电流被输送到大脑的目标区域，目的是调节活动。DBS治疗MDD在某些应用中非常成功5,6，但在更大的研究中也未能复制7,8。所有引用的研究都采用了开环刺激9，其中推定的治疗刺激的传递是连续的，参数固定。相反，闭环刺激基于与症状状态相关的程序生物标志物或神经活动模式10提供刺激。闭环刺激有两种主要实现方式：响应性刺激和适应性刺激11。当满足编程标准时，响应式刺激以恒定的参数（例如，频率、振幅、脉冲宽度）提供刺激脉冲。通....
研究方案
该协议已由加州大学旧金山分校机构审查委员会审查和批准。
1. 患者在家录音的设备设置
- 与设备公司的代表合作，设置四个配置的采集通道，每个植入的引线两个通道。
注：每个通道记录一个双极性记录。配置的通道可以使用相邻（例如，1-2,3-4）或交错（例如，1-3,2-4）电极触点。当植入间距为 10 mm 的引线时，通常使用相邻触点。当植入间距为 3.5 mm 的引线时，使用相邻或交错触点。这是通过检查电极植入物相对于解剖目标的位置重建和检查信号幅度来确定的。如果相邻触点产生低幅度信号，则最好使用交错触点。每个联系人只能在蒙太奇中使用一次。 - 确保患者在植入皮质和/或深度导联装置后已从手术中完全恢复（有关植入技术的更多信息，请参见24 ）。
- 将遥测棒连接到编程器（临床医生平板电脑），让患者将测量棒放在他们的INS上或将其连接到系留帽（定制，不是设备系统的一部分;见 图1）。
- 使用编程器登录到患者数据管理系统 （PDMS;https://pdms.neuropace.com/login.php），导航到正确的患者，然后选择 编程 ，然后选择更改 ECoG 捕获。使用下拉选项将四个已配置通道的 <....
代表性结果
此处收集和呈现的数据来自一名患者，其中四通道导联植入右眶额叶皮层（OFC）和右侧颌下扣带（SGC）（图1）。OFC 使用中心到中心间距为 10 mm 的引线，以针对内侧和外侧，而 SGC 使用间距为 3.5 mm 的引线，以实现更集中的空间覆盖。使用相邻触点对四个双极性记录通道进行编程：OFC1-OFC2、OFC3-OFC4、SGC1-SGC2 和 SGC3-SGC4。选择这些触点是为了帮助解释记录信号的位置，并且因为E.......
讨论
深部脑刺激已成为帕金森病，特发性震颤，肌张力障碍和癫痫的既定治疗方法，并且正在许多其他神经精神疾病中积极研究26,27,28,29。绝大多数DBS以开环模式提供，其中刺激是连续传递的。对于阵发性症状，连续刺激可能导致不良副作用或降低治疗效果30。虽然随着抑郁症状的消退，.......
披露声明
ADK为卫材、Evecxia Therapeutics、Ferring Pharmaceuticals、Galderma、Harmony Biosciences、Idorsia、Jazz Pharmaceuticals、Janssen Pharmaceuticals、Merck、Neurocrine Biosciences、Pernix Pharma、Sage Therapeutics、Takeda Pharmaceutical Company、Big Health、Millennium Pharmaceuticals、Otsuka Pharmaceutical和Neurawell Therapeutics提供咨询服务。ADK感谢Janssen Pharmaceuticals，Jazz Pharmaceuticals，Axsome Therapeutics的支持（没有。AXS-05-301），并揭示生物传感器。KWS是Nesos的顾问委员会成员。加州大学旧金山分校和EFC拥有与治疗神经精神疾病的脑刺激相关的专利。其他作者声明没有竞争利益。
致谢
这项工作得到了Ray和Dagmar Dolby家庭基金通过加州大学旧金山分校精神病学系（KKS，ANK，NS，JF，VRR，KWS，EFC，ADK）的支持，由美国国立卫生研究院奖号支持。K23NS110962（KWS），大脑与行为研究基金会（KWS）的NARSAD青年研究员资助，以及1907年开拓者奖（KWS）。
....材料
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Depth Lead | Neuropace | DL-330-3.5 | 30 cm length, 3.5 mm contact spacing |
| Depth Lead | Neuropace | DL-330-10 | 30 cm length, 10 mm contact spacing |
| Depth Lead | Neuropace | DL-344-3.5 | 44 cm length, 3.5 mm contact spacing |
| Depth Lead | Neuropace | DL-344-10 | 44 cm length, 10 mm contact spacing |
| Hat with velcro | Self-assembled | NA | Optional |
| Jupyter Notebook | Project Jupyter | NA | |
| Magnet | Neuropace | M-01 | |
| Programmer | Neuropace | PGM-300 | Clinician tablet |
| Python 3.10 | Python | NA | |
| Remote Monitor | Neuropace | 5000 | Patient laptop |
| Responsive Neurostimulation System (RNS) | Neuropace | RNS-320 | |
| Wand | Neuropace | W-02 |
参考文献
- Kaiser, R. H., Andrews-Hanna, J. R., Wager, T. D., Pizzagalli, D. A. Large-scale network dysfunction in major depressive disorder: A meta-analysis of resting-state functional connectivity. JAMA Psychiatry. 72 (6), 603-611 (2015).
- Goldstein-Piekarski, A. N., et al.
转载和许可
请求许可使用此 JoVE 文章的文本或图形
请求许可探索更多文章
This article has been published
Video Coming Soon
关于 JoVE
版权所属 © 2025 MyJoVE 公司版权所有，本公司不涉及任何医疗业务和医疗服务。