“1999年，《黑客帝国》惊艳出世，剧中人物的脑后都能连接一根上传下载数据的“电线”，以供人脑与虚拟世界相联系。” 听着不靠谱，却确有其事……

　　作者 | 李楠 第四军医大学唐都医院功能神经外科

　　来源｜唐都功能神经外科

　　这首先取决于电线的直径和硬度，钢筋造成颅脑的穿通伤时有发生，需要开颅手术取出；其次取决于电线插入的速度，天下武功唯快不破，筷子也能成为致命凶器；再次取决于电线穿过的位置，如果恰巧碰到脑内血管导致出血，会导致头痛甚至偏瘫等症状。当然，如果电线很细而插入大脑的动作又很温柔，上述情况都不会发生。那么在电线插入大脑的过程中，大脑本身会有什么感觉？事实上并没有感觉，大脑里没有痛温觉感受器和触觉感受器，它甚至不会知道有什么东西进入......

　　这位小哥，你还真是撞上了，就是有这样的病需要把电线植入到大脑里，而且还要给大脑通通电。听上这很不靠谱，但这种方法却可以带来奇迹般的疗效。这种治疗技术叫做“脑深部电刺激术（Deep brain stimulation, DBS）”，是一项有望获得诺贝尔奖的成果。事实上在2014年，来自法国约瑟夫傅立叶大学的Benabid教授和来自美国埃默里大学医学院的DeLong教授就因为他们在脑深部电刺激治疗帕金森病上的贡献而获得了有“诺贝尔奖风向标”之称的拉斯克临床医学奖。

　　一

什么是脑深部电刺激？

　　脑深部电刺激是一种外科手术治疗技术，需要把电极（其实就是电线）植入到大脑的皮层下结构中（也就是脑深部），然后把电极连接到刺激器（也就是电池）上，一般刺激器会植入到锁骨下方皮下组织中。简单说，就是做个手术把电线安全地插到大脑特定位置。由于刺激器（电池）的电量会耗竭，数年后还需要做个小手术来更换电池。

　　二

手术方法

　　脑深部电刺激需要采用立体定向技术准确定位大脑中的特定“靶区”。立体定向是在三维空间进行导航并完成手术的技术，通常需要借助X射线、CT和磁共振等影像技术的协助。医生在颅骨上钻一个小孔后，采用特殊的手术设备将电极按照影像学的引导准确放在预定大脑靶区。手术中还会进行电生理记录和电刺激测试以确保电极就在控制症状的神经元上。

　　每种神经疾病都有其特定的“靶点”神经结构。例如对于帕金森病，靶点是丘脑底核或者苍白球；对于特发性震颤，靶点是丘脑腹中央核；对于癫痫，靶点是丘脑前核。由于不同疾病不同患者最有效的电刺激强度和频率都不相同，所以在手术后还需要进行程控以选择最为合适的刺激参数。尽管脑深部电刺激作用的机制尚不清楚，但最简单的解释是DBS重连了大脑环路，从而使大脑的抑制性和兴奋性环路重建了平衡。

　　三

适应证和手术安全

　　脑深部电刺激一般用于重度的、对药物治疗不敏感的神经精神疾病。目前治疗效果肯定的适应证有帕金森病、特发性震颤、肌张力障碍、难治性强迫症，特别是帕金森病和特发性震颤的临床效果已经得到大量数据的证实。另外DBS还用于以下疾病的治疗研究：癫痫、抑郁症、抽动症、饮食紊乱、丛集性头痛、慢性幻肢痛、成瘾、阿兹海默症以及植物人促醒等。对于中晚期帕金森病患者而言，DBS联合药物治疗的效果是优于最优药物治疗的。而对于出现药物并发症（“开关”现象和异动症）的帕金森病患者，脑深部电刺激也是最佳的治疗选择。脑深部电刺激是一种有创的手术治疗，因此必然存在手术并发症如出血、脑梗塞、感染和瘢痕等。其他并发症还有头痛、神经精神障碍（情绪改变、淡漠和幻觉等）、电极外露、电池失效和电极位置放置不准等。但总的来说，该手术的风险并不大，严重手术并发症发生率很低。

　　四

“起搏”大脑

　　脑深部电刺激手术又称为脑起搏器（pacemaker）。这是由于DBS的刺激器类似于人工心脏起搏器，都是发出规律电脉冲信号的装置。不过与心脏的电传导系统不同，大脑中并不存在类似于“窦房结”这样的心脏起搏起始点。大脑的功能也远复杂于心脏，各种功能对应了不同的神经网络。因此对于不同的疾病，DBS会刺激不同的大脑位置，从而对神经网络进行调控（modulation）。

　　尽管大脑中可能并不存在某个起搏点，但DBS的治疗效果却像起搏器一样神奇。在DBS开启刺激的一瞬间，多年无法自由活动的帕金森病患者就能活动自如，长期抑郁症的患者会描述眼前环境亮了起来。诸如此类，对于从事DBS治疗的医生来说并不少见。

　　1999年，《黑客帝国》惊艳出世，剧中人物的脑后都能连接一根上传下载数据的“电线”，以供人脑与虚拟世界（Matrix）相联系。脑深部电刺激的电极则要细的多，直径只有1毫米，功能当然也没有《黑客帝国》中的“电线”那么强大。它只能传递刺激器所发出的、预先设定好的不间断电脉冲信号，以掩盖疾病状态下大脑的错误信息。从某个角度讲，功能不够强大也是好事，这往往也意味着该技术的安全。

　　实际上，脑深部电刺激很像是一种“电子”药物，通过外科手术将这种药物输入到脑内。该项技术虽然神奇，但并不能影响到整个大脑，更没有读取或者改写思维的功能。即使刺激参数需要调整，也需要在特定的安全保障条件下由医生使用程控仪连接患者的刺激器。另外，由于我们对大脑的了解尚不充分，脑起搏器的运行复杂程度仍低于心脏起搏器，具备一定反馈作用的闭环刺激仍在研究中。即便如此，脑深部电刺激手术已经成为帕金森病治疗的主流技术之一。

　　作者介绍

李楠

第四军医大学唐都医院功能神经外科

　　第四军医大学唐都医院功能神经外科主治医师、博士；

　　中国研究型医院学会神经微侵袭治疗专业委员会委员；

　　中国医师协会神经调控专业委员会青年委员；

　　研究方向为功能神经外科，特别是神经调控这一新治疗领域，如脑深部电刺激治疗帕金森病、肌张力障碍、特发性震颤等神经精神疾病，以及脊髓电刺激、运动皮层电刺激治疗疼痛等。2015 年前往美国Emory 大学神经外科做访问学者工作，研究学习帕金森病等功能性脑疾病的外科治疗。

　　目前已发表论文30 余篇，其中SCI 论文11 篇。负责国家自然科学基金青年项目1 项，全军医学科技青年培育项目1 项。参与国家十一五科技支撑计划子课题l 项、国家“863”计划子课题1 项，国家自然科学基金面上项目课题3 项，军队临床高新技术课题及陕西省课题等3 项。获全军医疗成果一等奖1 项。