2021年5月，神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域重要期刊《Frontiers in Neuroscience》公布“神經(jīng)技術(shù)2021年度十大精選成果”（Neural Technology Editors'Pick 2021, Top 10），由該期刊主編遴選出10篇近3年發(fā)表的最具突破性與影響力的學(xué)術(shù)論文。天津大學(xué)神經(jīng)工程團隊的研究成果“低頻脈沖磁場通過調(diào)節(jié)突觸功能改善抑郁大鼠的抑郁樣行為和認(rèn)知損傷”入選其中，該論文瀏覽量自2019年8月發(fā)表以來高達10601人次，在此次公布的十大精選成果中排名前三。該研究首次證實在中輕度抑郁癥治療中，經(jīng)顱低頻弱磁刺激作為非侵入療法具有良好的臨床應(yīng)用潛力，有望為抑郁者認(rèn)知損傷的改善開辟新的路徑，并提供切實的科學(xué)依據(jù)。

抑郁癥作為影響全球性公共健康的精神類疾病，具有高致殘率、高復(fù)發(fā)率的特點，預(yù)計到2030年將成為全球疾病負(fù)擔(dān)的第一位。統(tǒng)計結(jié)果顯示，很多患者在抑郁和情緒障礙緩解后均伴有不同程度的認(rèn)知損傷，且此類患者占全體抑郁癥患者的比例高達三分之一。因此，探索安全有效的神經(jīng)技術(shù)以改善抑郁患者的認(rèn)知損傷是亟待解決的臨床問題之一。經(jīng)顱磁刺激（TMS）作為一種無創(chuàng)的神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，在多種神經(jīng)精神類疾病的治療中備受關(guān)注，其中10Hz重復(fù)性TMS已被FDA批準(zhǔn)應(yīng)用于難治性重度抑郁癥的治療。然而，針對中輕度抑郁癥患者，特別是認(rèn)知功能受損患者的有效療法仍有待深入的探究。

天津大學(xué)神經(jīng)工程團隊首次將生物安全性更高的低頻、低強度（1Hz，20 mT）TMS應(yīng)用于抑郁模型大鼠，通過表觀行為學(xué)測試、神經(jīng)振蕩分析和突觸效能評估等技術(shù)，從多個水平探究低頻低強度TMS的有效改善機制。實驗結(jié)果證明，低頻弱磁場通過上調(diào)海馬腦區(qū)突觸功能蛋白的表達，有效抑制了慢性應(yīng)激抑郁模型對海馬結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)活性的損傷。該研究首次證實了低頻弱磁場刺激對抑郁模型動物情緒和認(rèn)知的作用效果，為中輕度抑郁癥的臨床治療提供了新方法。

圖1低頻弱磁刺激治療和偽刺激治療CUS大鼠水迷宮實驗運動軌跡示意圖

圖2各組大鼠海馬腦區(qū)LFP功率譜及CA1-CA3腦區(qū)間相位幅值耦合分布示意圖

該論文第一作者為天津大學(xué)神經(jīng)工程團隊楊佳佳副教授和王玲博士，鄭晨光教授和明東教授為通訊作者。此研究由天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院、醫(yī)學(xué)部醫(yī)學(xué)工程與轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院共同完成，并受到天津腦科學(xué)中心（天津市腦科學(xué)與神經(jīng)工程重點實驗室）的支持。