深部脑刺激(DBS)是一种通过植入电极刺激大脑特定区域来治疗脑疾病的方法,已被批准用于治疗帕金森病等疾病的临床治疗,并被探索用于难治性精神心理疾病的治疗。伏隔核被认为是DBS治疗多种精神心理疾病(如成瘾、厌食症、抑郁症)的共性脑区之一,但DBS调控伏隔核产生疗效的机制尚未被充分解析。 图 | 网络 近日,英国威廉希尔官网/医学院附属精神卫生中心袁逖飞教授团队联合williamhill官网医学院精神与临床英国威廉希尔官网/瓯江实验室/多伦多大学刘芳教授团队合作研究,探索了伏隔核DBS干预成瘾的神经环路与细胞分子机制。研究团队通过设计靶向伏隔核局部区域的双极刺激电极,实现对伏隔核的局部精准刺激,能够有效抑制成瘾行为并产生长期效应。 通过脑区电场模拟、全脑神经元激活的mapping分析,研究者发现伏隔核DBS可强烈激活内侧前额叶皮层(mPFC)投射到NAc 的锥体神经元,提示可能是通过逆行的轴突直接传递。如采用化学遗传学激活该神经元集群可模拟DBS对成瘾的干预效果,而抑制这些神经元则阻断了伏隔核DBS的成瘾干预效应。这些证据提示:前额叶皮层-伏隔核环路是伏隔核DBS治疗成瘾的重要神经环路,也为利用经颅磁刺激调控前额叶皮层治疗成瘾提供了扎实的理论依据。 研究者进一步分离这些神经元进行单细胞测序,发现伏隔核DBS引起了FGF1信号通路持续变化,伴随了FGF1与FGFR的结合下降。在该神经环路上敲低FGF1会削弱成瘾行为,而过表达 FGF1 可阻断伏隔核DBS对成瘾的干预效果。这些发现指出,前额叶皮层FGF1信号通路是伏隔核DBS起效的关键分子机制之一。 图 | 前额叶皮层FGF1信号在伏隔核DBS干预成瘾中起到关键作用 该研究为神经调控领域提出了新的问题:能否通过非侵入脑刺激(结合特定小分子药物)来模拟DBS的疗效?此外,前额叶皮层是否参与了伏隔核DBS对厌食症、抑郁症等其它精神心理疾病的疗效?在未来,相关探索有望进一步助力精神心理疾病的精准神经调控治疗。 该研究得到了南方科技大学刘泉影教授,公安部第三研究所林何博士,法国国家科学研究中心Christelle Baunez教授的大力帮助。相关成果以“Prefrontal FGF1 Signaling is Required for Accumbal Deep Brain Stimulation Treatment of Addiction” 为题,于2025年2月27日在线发表于《Advanced Science》。 论文链接:doi/10.1002/advs.202413370