眶额叶皮层刺激对精神分裂症脑电微状态的即时与长期影响

为何调节大脑节律可能有助于治疗精神分裂症

精神分裂症可能严重致残，且许多人对常规药物反应不佳或因其副作用而难以承受。因此，科学家们正在寻找更温和的方法，将紊乱的大脑回路轻柔地引回健康状态。本研究探讨了一种非侵入性大脑刺激技术，配合敏感的脑电波测量，是否既能改善症状，又能早期识别最有可能受益的人群。

对一个关键决策中枢施加非侵入性脉冲

研究者将注意力集中在眼睛上方的一个小区域——眶额叶皮层，它参与奖励评估、决策及情绪调节。他们使用反复经颅磁刺激（rTMS），通过头皮发出短促的磁脉冲，在不动手术或服用药物的情况下温和改变该区域的活动。87名首次发作的精神分裂症患者被随机分配，接受右侧眶额叶皮层的真实rTMS或一项模拟程序（外观和感觉类似但不实际刺激大脑）。所有人在继续常规抗精神病药物的同时，均接受了20次每日治疗。另有51名健康志愿者接受了一次真实rTMS，以便团队比较健康大脑与受影响大脑的反应差异。

从EEG读取大脑转瞬即逝的“状态”

为追踪大脑活动的变化，团队记录了静息态脑电图（EEG），测量头皮上的微小电信号。他们并非仅关注总功率或简单节律，而是采用称为微状态分析的方法，考察大脑如何在短暂但稳定的活动模式之间切换，每种模式仅持续千分之一秒级别。在大量研究中，四种重复出现的模式（标记为A到D）已被关联到不同的大尺度网络，包括用于检测重要事件和转移注意力的系统。先前工作表明，精神分裂症患者往往在一种模式（称为微状态C）上花费更多时间，而在另一种（微状态D）上花费更少时间，这暗示了标注显著事件的网络与支持受控注意的网络之间的不平衡。

单次刺激后的即时变化

对患者的EEG记录在治疗前、第一次rTMS治疗后立即以及20天疗程结束后采集。健康志愿者在其单次治疗前后也进行了扫描。起初，患者表现出预期的不平衡：他们在微状态C上停留时间更长，而微状态D的出现时间比健康个体更短。仅在一次真实刺激后，患者与健康志愿者均表现出微状态C出现频率下降。在患者中，该下降仅出现在真实刺激组；接受模拟刺激者未见显著变化。大脑从其他模式跳入微状态C的可能性也降低，而转向微状态D的切换变得更常见，提示脑网络出现快速的再平衡迹象。

脑模式的持久转变及与症状缓解的关联

在完成20次治疗后，接受真实眶额叶刺激的患者显示出持续的改变。他们总体上在微状态C的时间减少，而在微状态D的时间增加；从其他模式转入C的频率下降，而转入D的频率增加。这些变化在模拟刺激组未见，后者在微状态D上仅显示有限改善，可能主要由药物驱动。临床上，接受真实rTMS者的症状评分下降幅度明显大于模拟组。进一步分析显示，那些最终临床显著改善的患者，恰恰是在首次刺激后出现最大幅度微状态C即时下降的人，这表明早期EEG变化可能预示谁将最有可能受益。

对未来治疗的意义

对非专业读者而言，关键结论是：对眼睛上方的决策区域施以温和的磁脉冲，既能缓解精神分裂症症状，也能在毫秒尺度上可视化地重塑大脑活动模式的展开。具体而言，该治疗似乎抑制了过度活跃的“显著性”模式（微状态C），并增强了与注意力相关的模式（微状态D），使大脑动力学更接近健康个体。更重要的是，首次刺激就提供了线索：这些快速脑状态的早期显著转变可能意味着该患者在接下来几周内会有良好反应。如在更大样本的研究中得到证实，这种方法可用于个性化大脑刺激疗法，快速识别最可能受益的人，避免其他人经历数周无效的治疗。

引用: Zhang, K., Hu, Q., Zhang, Y. et al. Immediate and long-term effects of orbitofrontal cortex stimulation on EEG microstates in schizophrenia. Transl Psychiatry 16, 56 (2026). https://doi.org/10.1038/s41398-026-03810-3

关键词: 精神分裂症, 脑刺激, EEG微状态, 眶额叶皮层, 反复经颅磁刺激（rTMS）