深部脑刺激（DBS）是一种针对难治性神经和精神疾病的新兴疗法，已被美国食品药品监督管理局批准用于治疗特发性震颤、帕金森病、癫痫和强迫症。尽管DBS对许多对药物、心理治疗和电休克治疗无反应的严重抑郁症患者显示出持续的临床获益，但其治疗效果的长期生物学机制仍不清楚。此前，临床医生知道电脉冲有效，但DBS如何维持长期的精神康复一直是个谜。

2026年6月1日，在《自然·神经科学》上发表了题为“Deep brain stimulation induces white matter remodeling and functional changes to brain-wide networks”的研究。该研究首次提供了直接证据，证明针对胼胝体下扣带回附近白质的深部脑刺激（SCC-DBS）能够在非人灵长类动物模型中诱导白质结构重塑和全脑功能网络改变。研究人员发现，经过6周慢性高频刺激（130 Hz，5 mA），扣带束的各向异性分数（FA）选择性增加，提示白质微结构完整性增强。在细胞层面，刺激侧中扣带束内髓鞘化少突胶质细胞数量显著增多，同时髓鞘化程度（g-比值降低）明显提高。功能磁共振成像显示，SCC-DBS广泛改变了全脑功能连接，尤其显著降低了默认模式网络（DMN）中SCC与后扣带回、腹内侧前额叶等核心节点之间的连接强度，同时重新平衡了突显网络内部的连接模式。非刺激对照实验证实，上述变化并非由电极植入本身引起。该研究揭示了DBS通过促进白质结构可塑性——而非仅改变电活动——来重建抑郁相关脑回路，为优化DBS疗法和开发非手术干预策略提供了全新靶点。

研究人员发现了首个直接证据，表明深部脑刺激可以重塑大脑白质通路并改变大规模神经网络之间的通信，揭示了一种先前未被认识的机制，可能解释该疗法如何帮助患者从严重抑郁中康复。

研究人员表示：“我们的发现令人兴奋之处在于，它们改变了我们对深部脑刺激的思考方式。我们首次证明，DBS不仅仅是短期改变大脑的电活动——它实际上可以重塑白质结构，从根本上重新连接与抑郁相关的大脑回路。”

在这项研究中，研究者将DBS靶向于胼胝体下扣带回（SCC）附近的白质通路，该脑区此前已被确认为人类抑郁症治疗的有效靶点。白质是位于大脑表面或皮层下方的一种组织，主要由轴突束组成，这些轴突是脑细胞的延伸，负责传输电信号。通过使用非人灵长类动物模型，研究人员能够排除潜在疾病的混杂影响，分离出刺激的直接生物学效应。

SCC-DBS 的非人灵长类动物模型

研究团队发现，SCC-DBS选择性地增加了扣带束（一条与情绪调节相关的主要白质束）内的各向异性分数——一种与白质完整性和组织相关的影像学标志。在细胞水平上，DBS增加了该通路内髓鞘化少突胶质细胞的数量以及髓鞘化的程度。少突胶质细胞是大脑白质中的支持细胞，有助于促进神经信号的传播；这些细胞的增加表明刺激促进了脑回路的结构重塑。

研究人员还观察到全脑功能连接的广泛变化，特别是涉及默认模式网络——一个与抑郁和反刍思维密切相关的脑区网络。此前尚不清楚深部脑刺激如何影响大脑结构和功能。这项研究填补了我们理解上的一个重大空白，并指出了一种未被重视的机制，这种机制有助于实现持续的长期康复——这也是研究人员多年来在DBS抑郁症临床研究中观察到的现象，以及他们当前由美国国立卫生研究院BRAIN计划资助的研究的重要焦点。

SCC-DBS刺激后全脑功能连接的变化。

这些发现可能对改进DBS疗法以及开发旨在促进白质重塑的全新治疗策略具有重要意义。研究人员表示：“既然我们知道DBS可以驱动白质的结构可塑性，我们就可以开始思考如何优化刺激方法，并可能通过非手术手段开发针对这些机制的新型疗法。”该研究还提出了更广泛的问题：类似机制是否也有助于其他接受DBS治疗的精神和神经系统疾病的康复。

研究团队目前正在研究同样的白质重塑效应是否发生在接受DBS治疗抑郁症的人类患者身上。未来的工作还将检查DBS如何改变跨脑网络单个神经元的活动模式。理解脑回路如何因刺激而发生物理和功能上的改变，有望加速下一代精神疾病疗法的开发。