脑深部电刺激损毁抑制前扣带回脑区改善小鼠抑郁样行为

杨昊南; 袁正巍; 许军鹏; 毛之奇; 张剑宁

doi:10.12307/2026.365

摘要：背景:前扣带回脑深部电刺激已成为精神类疾病如抑郁症外科治疗新疗法,但目前对电刺激的具体作用效果仍不清楚.前扣带回损伤可以显著改善小鼠抑郁行为,故推测通过脑深部电刺激模拟电消融可以治疗抑郁症. 目的:结合光纤钙信号记录与C-fos免疫组化技术,系统解析前扣带回脑深部刺激的神经调控机制,并对比脑深部电刺激与电消融术对小鼠抑郁样行为的干预效应. 方法:①分组与造模:C57BL/6J小鼠随机分为对照组、模型+假刺激组、模型+脑深部电刺激组和模型+电消融组,后3组小鼠通过3.5周慢性束缚应激造模,4组小鼠均在前扣带回植入脑深部电刺激电极;②干预方案:脑深部电刺激组小鼠接受每日2 h时高频电刺激(130 Hz,200 μA,50 μs,持续1周);模型+假刺激组小鼠仅植入电极无电流刺激;模型+电消融组小鼠接受一次0.5 h的交流电刺激(参数为130 Hz,200 μA);③行为学评估:通过强迫游泳实验、悬尾实验量化抑郁样行为;④环路机制解析:实时神经活动监测,光纤记录前扣带回-脑深部电刺激对前扣带回-基底外侧杏仁核环路的激活效应;⑤焦虑行为分析:旷场实验评估干预后小鼠焦虑样行为;⑥全脑激活图谱:C-fos免疫组化染色量化下游脑区神经元活动;⑦电消融验证小鼠抑郁样行为的改善效果. 结果与结论:①行为学分析:强迫游泳实验显示,模型+脑深部电刺激组与模型+假刺激组小鼠不动时间显著高于对照组(P<0.05),但组间无差异;模型+电消融组小鼠不动时间显著低于模型+假刺激组(P<0.01);悬尾实验模型+脑深部电刺激组与模型+假刺激组小鼠不动时间无显著差异;旷场实验表明,脑深部电刺激组小鼠中央区停留时间与移动距离显著低于对照组(P<0.05),提示脑深部电刺激可能加剧焦虑样行为;②神经机制:光纤记录证实前扣带回-脑深部电刺激特异性激活前扣带回-基底外侧杏仁核环路;③C-fos染色显示:脑深部电刺激显著增强前扣带回下游脑区神经元活动.上述结果说明,传统高频前扣带回-脑深部电刺激虽能有效激活目标神经环路,但未能改善抑郁样行为,反而可能通过增强边缘系统活动加剧焦虑状态;而前扣带回功能抑制(电消融)表现出显著抗抑郁效应,为优化神经调控策略提供了新方向.