編者按

近日，國際頂級學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）發(fā)布長篇新聞報道，深入探討了名為“時間干涉（Temporal Interference, TI）刺激”的無創(chuàng)深部腦調(diào)控技術(shù)。該技術(shù)被認(rèn)為有望革新神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療范式，在不手術(shù)的情況下精準(zhǔn)干預(yù)大腦深部核團(tuán)，為癲癇、帕金森病、抑郁癥等患者帶來新希望。

在當(dāng)前腦機(jī)接口等神經(jīng)技術(shù)賽道備受矚目的背景下，TI技術(shù)以其獨(dú)特的“無創(chuàng)”與“深部”兼顧的優(yōu)勢，正成為學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的新焦點(diǎn)。值得注意的是，在此次《科學(xué)》的報道中，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腦病中心副主任張陳誠醫(yī)生是唯一一位受訪的中國研究者。這標(biāo)志著中國團(tuán)隊在該前沿領(lǐng)域的研究已獲得國際同行的高度認(rèn)可。為此，我們第一時間連線了張陳誠醫(yī)生，請他分享TI技術(shù)的最新進(jìn)展與中國團(tuán)隊的探索。

《科學(xué)》詳解“碰撞電流”

無創(chuàng)靶向深部腦區(qū)的革命性技術(shù)

2017年，物理學(xué)家Nir Grossman與同事在小鼠實(shí)驗(yàn)中的一項發(fā)現(xiàn)，為調(diào)控活體大腦提供了一種前所未有的多功能新方法。他們在小鼠顱骨施加兩股高頻電流，這兩股電流在嚙齒動物大腦交匯處產(chǎn)生的電場成功改變了神經(jīng)活動。這項名為“時間干涉（TI）刺激”的技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了無需開顱手術(shù)即可觸及深部腦區(qū)，突破了其他非侵入式方法通常只能作用于大腦外層皮層的限制。

神經(jīng)科學(xué)家很快意識到TI技術(shù)在研究與治療腦部疾病方面的巨大潛力。目前，多項人體試驗(yàn)正在對其進(jìn)行驗(yàn)證。盡管研究規(guī)模尚小且多數(shù)未獲重復(fù)驗(yàn)證，但這些初步探索已顯現(xiàn)出TI技術(shù)的廣闊前景：或可緩解癲癇癥狀、輔助中風(fēng)患者恢復(fù)運(yùn)動功能、改善阿爾茨海默病患者的記憶力，并用于治療精神疾病。

相較于另一種新興的無創(chuàng)深部腦區(qū)調(diào)控技術(shù)——經(jīng)顱聚焦超聲，許多研究者認(rèn)為TI技術(shù)更為靈活且安全性更高。該技術(shù)通過連接便攜式電流發(fā)生器的兩對頭戴電極實(shí)現(xiàn)調(diào)控，其設(shè)備成本低廉且易于獲取，已在全球多個實(shí)驗(yàn)室得到廣泛應(yīng)用。圣安娜大學(xué)醫(yī)院的物理學(xué)家兼癲癇研究員Adam Williamson表示：“TI技術(shù)應(yīng)當(dāng)成為一種開源療法。”

技術(shù)原理：像“無創(chuàng)手術(shù)刀”一樣精準(zhǔn)

TI技術(shù)的核心原理在于將兩股高頻電流作用于大腦，其交匯干涉形成的低頻聚焦區(qū)（或稱“包絡(luò)區(qū)”）可增強(qiáng)或抑制神經(jīng)元電信號發(fā)放頻率。威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的癲癇研究員Melanie Boly評價道：“這是調(diào)控神經(jīng)元活動的有效方法?！?/strong>

美國國家神經(jīng)疾病與卒中研究所前所長、神經(jīng)學(xué)家Walter Koroshetz指出，這種靈活性將使TI成為研究大腦功能的強(qiáng)大工具。他表示：“若能通過這種技術(shù)針對不同疾病狀態(tài)下的腦區(qū)進(jìn)行精準(zhǔn)探查，其應(yīng)用前景將不可估量?！?/p>

臨床曙光與中國團(tuán)隊的深度實(shí)踐

作為《科學(xué)》此次報道中唯一受訪的中國專家，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院腦病中心副主任張陳誠醫(yī)生分享了其團(tuán)隊在TI臨床轉(zhuǎn)化方面的前沿工作。張醫(yī)生報告稱，以參與情緒處理的深部腦區(qū)杏仁核為靶點(diǎn)的TI刺激，在初步研究中可緩解重度抑郁癥患者的癥狀。

而張陳誠醫(yī)生團(tuán)隊在帕金森病領(lǐng)域的探索更為深入。其與上海體育大學(xué)劉宇教授合作的研究曾榮登國際帕金森病領(lǐng)域官方期刊Movement Disorders封面。研究顯示，單次TI刺激后，患者的運(yùn)動功能評分（UPDRS-III）得到顯著改善，強(qiáng)直、震顫等核心癥狀快速緩解，且治療耐受性良好。

在張陳誠醫(yī)生團(tuán)隊的臨床實(shí)踐中，不乏令人振奮的個案。一位74歲的晚期帕金森病患者，在病程最嚴(yán)重時曾發(fā)展到臥床不起、無法自主翻身、完全喪失外出能力的境地，生活極度依賴他人照料。經(jīng)過在瑞金醫(yī)院帕金森卓越診療中心的系統(tǒng)性TI干預(yù)與綜合管理后，這位患者實(shí)現(xiàn)了生活自理能力的重大飛躍。如今，他已能恢復(fù)獨(dú)立行走，可以自己買菜、做飯、甚至外出旅行，其外觀與行動能力已與常人無異，外人難以看出他曾是一位重癥帕金森患者。這不僅驗(yàn)證了TI技術(shù)對運(yùn)動癥狀的改善，更顯著提升了重癥患者的生活質(zhì)量與尊嚴(yán)。

從實(shí)驗(yàn)室到病床：機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

盡管前景廣闊，TI技術(shù)邁向廣泛應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn)。西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的DBS技術(shù)先驅(qū)者之一Helen Mayberg認(rèn)為該技術(shù)“有潛力成為極佳的工具”，但研究者仍需對擬調(diào)控的腦網(wǎng)絡(luò)有透徹理解。盡管TI無需手術(shù)，她仍對其是否應(yīng)歸為“無創(chuàng)”持保留態(tài)度：“這畢竟是在大腦深部引發(fā)改變。”

哥廷根大學(xué)神經(jīng)調(diào)控研究者Andrea Antal指出，TI技術(shù)所使用的設(shè)備與頻率通常被認(rèn)為是安全的，但同時坦言自己未能復(fù)現(xiàn)某些研究結(jié)果。對此，Grossman表示很難解釋特定結(jié)果為何無法復(fù)現(xiàn)，但他堅信有充分證據(jù)表明“TI能夠選擇性調(diào)控腦區(qū)”。

紐約城市學(xué)院神經(jīng)工程師Marom Bikson表示，學(xué)界圍繞TI展現(xiàn)出的“想象力與熱情”令他備受鼓舞，并期待更多隨機(jī)對照試驗(yàn)推動該技術(shù)向臨床應(yīng)用邁進(jìn)?！拔覀兤惹行枰獙⒛X刺激技術(shù)應(yīng)用于這些疾病治療，”他說，“關(guān)鍵在于TI能否脫穎而出?！?/strong>

張陳誠醫(yī)生團(tuán)隊與研究門診信息

作為TI技術(shù)臨床轉(zhuǎn)化的重要推動者，張陳誠醫(yī)生團(tuán)隊的研究正在快速推進(jìn)。團(tuán)隊在上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院盧灣分院帕金森卓越診療中心設(shè)有專病門診，持續(xù)開展相關(guān)的臨床研究與患者評估工作。他們的目標(biāo)明確：將TI這種前沿的“無創(chuàng)DBS”技術(shù)，從實(shí)驗(yàn)室突破轉(zhuǎn)化為可及、普惠的臨床解決方案。

張陳誠醫(yī)生門診時間：

• 周日上午 瑞金醫(yī)院總院 專家門診

• 周二下午 瑞金醫(yī)院盧灣分院 帕金森專病門診

參考來源

https://www.science.org/content/article/colliding-currents-can-target-deep-brain-without-surgery