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脑深部电刺激（Deep Brain Stimulation，DBS）俗称脑起搏器，是通过植入大脑中的电极发放高频电刺激控制意识的关键核团（例如丘脑中央中核、室旁核等），激活脑网络，达到促醒目的。 脑深部电刺激开始出现于20世纪50～70年代，1969年Halsser首次报道了通过刺激PVS患者的苍白球基底部和丘脑的基底核，观察到一个非常强烈的唤醒反应。 近年来，随着神经调控技术基础研究的不断深入和对植物状态患者的进一步认识，DBS再次成为促醒治疗领域的新热点。该手术广泛应用于帕金森病及其他运动障碍性疾病的外科治疗，其安全性已得到广泛的认可。全球已有超过10万人接受DBS手术，治疗相关疾病。 DBS作用机制 ①增加脑血流量及代谢水平： Yamaoto认为通过DBS刺激大脑内相应神经靶点可产生促醒作用，并在代谢方面表现为局部脑血流量和局部脑组织氧代谢率增高。DBS产生的神经冲动通过传导束，依次经过PVS脑干上行网状激活系统、细胞核团到达大脑皮层，兴奋大脑皮层，减轻交感神经紧张度，并通过改善脑灌注增加脑内各种细胞的供血、供氧能力；促进神经细胞的增殖与修复；并通过调节神经递质的释放，影响神经细胞的自分泌和旁分泌，产生细胞因子及细胞修复因子促进新陈代谢。 ②直接兴奋大脑皮质及脑干网状结构，增强脑电活动，改善神经电生理，促进脑干网状上行激活系统的正常活动以维持大脑皮质的觉醒状态。 DBS可激活脑干网状结构的上行激活系统，使电极传入的神经冲动经上行激活系统传到至脑干，并投射到大脑皮质，形成新的神经传导通路，进而诱导并增强皮层的正常脑电活动，有利于促进正常脑电波的形成。 ③对神经递质分泌的影响： Clauss and Pistoia研究发现，PVS患者脑脊液中的多种神经递质与正常人比较有明显差别，PVS患者脑内多巴胺递质较正常者减少。DBS可修复受损神经细胞膜内外电位水平，使其恢复正常电位，促进神经细胞和神经通路的正常运行，使脑脊液中的多巴胺递质恢复至正常水平。多巴胺对脑血管具有扩张和收缩的双重效应，小剂量多巴胺使脑血管收缩，大剂量多巴胺使脑血管明显扩张，具有唤醒作用。 DBS治疗靶点 目前DBS刺激的靶点包括： 中脑网状结构的，丘脑中央中核旁束核复合体。 研究发现，丘脑皮层附属结构CM-pf是丘脑板内核群的重要组成部分，它与丘脑内其他核团、基底核及大脑皮层有着丰富的纤维联系，在此基础上常选择CM-pf作为治疗PVS的靶点。研究发现选择CM-pf作为治疗靶点能诱发增强电位，并在低频电刺激的患者中引起脑电图的振幅增强，在高频刺激的患者中引起EEG区的去同步化，此外，CM-pf在受到刺激后可以立即引起强烈的觉醒反应。 DSB刺激频率 在觉醒状态，10~100Hz区间脑电活动活跃，丘脑神经元出现去极化。刺激频率选择25~40Hz比较合适，刺激的强度取决于每个病人的反应，一般选择略高于刺激诱发觉醒反应的阈值，因为高频刺激产生的是抑制效应，低频刺激产生的则是兴奋效应。波宽可使用90~120μs，以逐渐增加为妥，合理的程控刺激参数有待进一步研究确定。 |
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