本文來自微信公眾號： 生物世界 ，編輯：王多魚，作者：生物世界

腦刺激技術(shù)有望從根本上革新神經(jīng)精神疾病的治療方案，這類疾病本身就是特定神經(jīng)環(huán)路功能異常引發(fā)的。經(jīng)顱磁刺激簡稱TMS，是一種非侵入式的局部神經(jīng)調(diào)節(jié)技術(shù)，它依靠電磁脈沖激活大腦目標(biāo)區(qū)域的神經(jīng)活動，如今已經(jīng)成為臨床治療抑郁癥和其他多種疾病的主流腦刺激方案。

在針對神經(jīng)精神疾病的臨床治療中，醫(yī)生一般會使用重復(fù)經(jīng)顱磁刺激也就是rTMS的脈沖序列，來讓大腦功能產(chǎn)生長期的改變。目前這種治療方法確實已經(jīng)證實有效，但仍然有不少患者對治療無應(yīng)答，或是治療后依然殘留抑郁癥狀，而且還有很多腦部疾病目前還沒有獲批的rTMS治療方案。更關(guān)鍵的問題是，直到現(xiàn)在我們都還沒弄清楚rTMS發(fā)揮治療作用的具體分子與神經(jīng)機制，這也讓我們沒辦法針對不同癥狀、不同疾病對應(yīng)的功能失調(diào)腦環(huán)路，對治療方案進(jìn)行合理的優(yōu)化升級。

2026年5月7日，國際頂級學(xué)術(shù)期刊Cell連發(fā)兩篇背靠背研究，終于揭開了經(jīng)顱磁刺激能夠快速治療抑郁癥的底層機制。

aiTBS依靠細(xì)胞特異性機制發(fā)揮抗抑郁作用

第一篇研究來自加州大學(xué)洛杉磯分校團隊，論文標(biāo)題為《一種驅(qū)動經(jīng)顱磁刺激快速抗抑郁效果的細(xì)胞類型特異性機制》（A cell type-specific mechanism driving the rapid antidepressant effects of transcranial magnetic stimulation）。

重復(fù)經(jīng)顱磁刺激rTMS是治療腦部疾病的新興療法，但它的具體治療機制始終不清晰。在這項研究中，研究團隊專門開發(fā)了一款微型磁刺激線圈，它能夠精準(zhǔn)、高強度地刺激小鼠大腦的特定微小區(qū)域，還可以讓小鼠在清醒狀態(tài)下完成刺激過程，完美模擬了臨床上的實際治療場景。

在此基礎(chǔ)上，團隊研究了目前唯一一款可以快速起效的rTMS抗抑郁方案——加速間歇性θ脈沖刺激（accelerated intermittent theta burst stimulation，簡稱aiTBS），解析了它逆轉(zhuǎn)慢性壓力誘導(dǎo)的行為缺陷的具體神經(jīng)機制。借助光纖光度記錄技術(shù)，團隊觀察到aiTBS會讓背內(nèi)側(cè)前額葉皮層（dmPFC）中的兩類投射神經(jīng)元——皮層內(nèi)（IT）投射神經(jīng)元和錐體束（PT）投射神經(jīng)元產(chǎn)生完全不同的神經(jīng)活動模式：只有皮層內(nèi)投射神經(jīng)元，會在aiTBS刺激過程中，以及后續(xù)抑郁相關(guān)行為發(fā)生時，保持持續(xù)的活動增強。

進(jìn)一步研究證實，aiTBS能夠逆轉(zhuǎn)壓力導(dǎo)致的皮層內(nèi)投射神經(jīng)元樹突棘丟失，但是對錐體束神經(jīng)元的相同問題沒有作用，這也坐實了磁刺激的細(xì)胞類型特異性效應(yīng)。而在rTMS刺激過程中，如果用化學(xué)遺傳學(xué)方法抑制背內(nèi)側(cè)前額葉皮層的皮層內(nèi)投射神經(jīng)元，并不會影響錐體束神經(jīng)元，但會直接阻斷aiTBS的抗抑郁樣行為效應(yīng)。

這項研究的核心結(jié)論可以總結(jié)為四點：

• aiTBS可以有效逆轉(zhuǎn)壓力誘導(dǎo)的抑郁相關(guān)行為缺陷；

  
  

  
  

• 在aiTBS刺激過程以及后續(xù)行為測試中，只有背內(nèi)側(cè)前額葉皮層（dmPFC）的IT神經(jīng)元，而非PT神經(jīng)元會出現(xiàn)活動增強；

  
  

  
  

• aiTBS可以挽救壓力誘導(dǎo)的IT神經(jīng)元樹突棘丟失，對PT神經(jīng)元沒有該效果；

  
  

  
  

• 在aiTBS治療過程中抑制IT神經(jīng)元，會阻斷治療帶來的神經(jīng)可塑性改變以及對應(yīng)的行為治療效果。

  
  

  
  

這些結(jié)果說明，aiTBS正是通過特異性增強、重塑背內(nèi)側(cè)前額葉皮層（dmPFC）皮層內(nèi)（IT）投射神經(jīng)元的活性與連接，才快速發(fā)揮出抗抑郁治療效果，這項研究揭示了一個前額葉層面的作用機制，把aiTBS誘導(dǎo)的快速治療效應(yīng)和細(xì)胞特異性的神經(jīng)環(huán)路可塑性直接關(guān)聯(lián)了起來。

aiTBS通過前額葉-島葉環(huán)路發(fā)揮抗抑郁作用

第二篇研究來自威爾康奈爾醫(yī)學(xué)院團隊，論文標(biāo)題為《加速間歇性θ脈沖刺激的前額葉-島葉環(huán)路機制》（Fronto-insular circuit mechanisms of accelerated intermittent theta burst stimulation）。

經(jīng)顱磁刺激TMS已經(jīng)是抑郁癥臨床治療中廣泛應(yīng)用的神經(jīng)調(diào)控療法，但它的作用機制同樣沒有得到明確解析。目前已有間接臨床證據(jù)顯示，TMS可以增強前額葉皮層治療靶點的神經(jīng)可塑性，并且激活下游的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，但我們一直沒辦法明確背后的因果機制，也就很難對它繁多的刺激參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。

在這項研究中，研究團隊構(gòu)建了靶向邊緣前前額葉皮層的加速間歇性θ脈沖刺激（PL-aiTBS）的光遺傳學(xué)研究模型，該模型本身就可以誘導(dǎo)出快速的抗抑郁樣行為效應(yīng)。團隊研究發(fā)現(xiàn)，PL-aiTBS對前額葉的皮層內(nèi)（IT）投射神經(jīng)元存在細(xì)胞類型特異性的作用，具體包括上調(diào)突觸相關(guān)基因表達(dá)、增加樹突棘密度、增強興奮性電流這幾個方面的改變。

之后團隊結(jié)合全腦c-Fos免疫標(biāo)記、光纖光度記錄、化學(xué)遺傳學(xué)、投射特異性光遺傳學(xué)調(diào)控等多種技術(shù)，證實PL-aiTBS會激活一個橫跨額葉與島葉的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而且這個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的激活，對PL-aiTBS發(fā)揮抗抑郁樣行為效應(yīng)來說既是必要條件也是充分條件。最后，研究團隊還結(jié)合人類顱內(nèi)立體腦電圖記錄數(shù)據(jù)和靜息態(tài)功能磁共振成像數(shù)據(jù)，驗證了前額葉-島葉連接性，以及TMS在人類島葉誘發(fā)響應(yīng)過程中的關(guān)鍵作用。

這項研究的核心發(fā)現(xiàn)可以總結(jié)為四點：

• aiTBS可以快速產(chǎn)生抗抑郁行為效應(yīng)，同時誘發(fā)特定細(xì)胞類型的突觸可塑性改變；

  
  

  
  

• aiTBS會激活包含島葉皮質(zhì)在內(nèi)的廣泛下游神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

  
  

  
  

• 前額葉-島葉神經(jīng)環(huán)路直接驅(qū)動了aiTBS的抗抑郁樣行為效應(yīng)；

  
  

  
  

• 人類顱內(nèi)腦電圖和功能性磁共振成像數(shù)據(jù)，證實了該環(huán)路在人類大腦中的關(guān)鍵作用。

  
  

  
  

這些結(jié)果共同證明，前額葉?島葉神經(jīng)環(huán)路是aiTBS發(fā)揮抗抑郁效應(yīng)的核心中介通路。