雙相情感障礙(bipolar disorder, BD)指臨床上既有躁狂或輕躁狂發作,又有抑郁發作的一類心境障礙,其關鍵特征是極端的心境波動,從躁狂的高峰跌到重度抑郁的低谷,但除了上述情緒癥狀外,患者同樣可能出現包括學習、記憶和執行功能缺陷等認知障礙。
傳統治療手段在療效和副作用方面存在局限。非侵入性神經調控技術,如經顱交流電刺激(tACS)和重復經顱磁刺激(rTMS),雖展現出改善認知的潛力,但仍面臨個體差異導致的電流分布不均、刺激位點定位不精準及療效不一致等挑戰。

針對現有不足,本研究提出了一種多模態神經調控方案(multimodal neurostimulation, MNS)。并通過雙盲隨機對照試驗,驗證該方案在改善BD患者認知功能方面的臨床價值。
方法
多模態神經調控方案(MNS方案):
該方案是一種結合了個體化tACS和神經導航下 rTMS 的順序刺激方法 。
個體化 tACS 干預頻率為 40 Hz,持續 30 分鐘 。tACS 結束后緊接著進行 rTMS 。
該方案利用個體化彌散張量成像(DTI)數據精確識別背外側前額葉皮層(DLPFC)與背側前扣帶回(dACC)之間的纖維束,并選擇結構連接強度最高點作為刺激位點 。

MNS方案示意圖
實施方案:
tACS:40 Hz,30 分鐘,起始和結束各有 30 秒的電流緩升/緩降過程 。
rTMS:tACS 結束后立即進行,刺激頻率 10 Hz,強度為 100%RMT,刺激5s,間歇15s,總脈沖數為 3000 。
治療周期:每位患者接受為期 3 周(每周 5 天,共 15 次)的順序治療 。
試驗設計:
隨機、雙盲、對照臨床試驗 。
BD 患者被隨機分配到四組 :


臨床試驗設計和干預方案
被試:
總計100名 14-45 歲、處于穩定期且伴有認知障礙的 II 型雙相情感障礙患者 。
入組標準:臨床緩解至少 3 個月(楊氏躁狂評定量表(YMRS) ≤ 6,17 項漢密爾頓抑郁評定量表(HAMD-17) ≤ 7)、認知障礙自評量表(PDQ)得分 ≥ 17 。
結果
認知功能

臨床干預結果
經過3周治療后,A 組在識別任務(Spotter CRT)、連線測驗(TMT)和數字符號替換測驗(DSST)的得分改善顯著優于其他各組。
靜息態功能磁共振分析

基于 fALFF 分析的大腦顯著簇的空間分布
僅 A 組在左側額下回的分數低頻振幅(fALFF)值顯著增加,而其他三組在治療前后未見顯著的區域腦活動改變,表明tACS 和 rTMS 的聯合干預具有局部神經效應。
結論
MNS方案對BD患者具有臨床療效
這是首個基于 DTI 引導的多模態神經調控方案在改善處于穩定期 BD 患者認知功能方面療效的雙盲隨機對照試驗。研究發現,MNS 方案在改善患者注意力、處理速度和執行功能方面顯著優于單模式刺激或偽刺激。
MNS方案的療效歸因
tACS 通過調節節律性腦活動來增強皮層興奮性,而之后的 rTMS 則可能利用 tACS 產生的“啟動效應”,從而更有效地誘導長時程增強效應。
利用 DTI 確定 DLPFC 與 dACC 之間白質結構連接最強處來精確定位。白質纖維束作為物理信號傳輸的載體,為電磁刺激提供了更穩定的傳播路徑,提高了刺激靶向性。
BD 患者普遍存在 γ 頻段振蕩異常,這與認知缺陷密切相關。通過40Hz tACS的外部頻率夾帶使患者失調的內在腦節律同步化,這種節律重塑可能促進了PFC內部及PFC-ACC回路的信息交換,從而改善了認知表現。
額下回是認知控制、反應抑制和情緒調節的核心腦區且 BD 患者表現出該區域的功能減退。經MNS方案干預后,患者的認知功能提升與左側額下回活動的增加相一致,提示該區域可能是 MNS 方案發揮治療作用的關鍵靶點。
聲明
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參考文獻:
Wang, M., Zhou, H., Zhang, X., Chen, Q., Tong, Q., Han, Q., ... & Hu, S. (2025). Alleviating cognitive impairments in bipolar disorder with a novel DTI-guided multimodal neurostimulation protocol: a double-blind randomized controlled trial. BMC medicine, 23(1), 334.