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腦部刺激術（deep brain stimulation, DBS）為近年來治療憂鬱症的重要方法。陽明交通大學的最新研究成果顯示，發展石墨烯神經探針晶片技術結合針對腦部伏隔核（nucleus accumbens, NAc）的電刺激，可以顯著改善動物憂鬱行為與腦部功能，為臨床治療提供更多科學證據與技術支持，成果發表於《壓力神經生物學》（Neurobiology of Stress）期刊。
 
憂鬱症在臨床上是一個棘手的問題，約有1/3患者為藥物治療無效的難治型憂鬱症。重度憂鬱症（major depressive disorder, MDD）患者對多數的治療方法沒有反應，典型症狀為正向情緒缺損、無法獲得愉悅感和快樂感的失樂（anhedonia）症狀，長期下來會影響代謝功能，不利於患者的情緒與生活品質。近年來腦部電刺激術的治療方法已經顯示一定的療效，但仍需要更多科學研究輔助。
 
陽明交通大學的生物醫學工程學系團隊開發石墨烯神經探針晶片，用於憂鬱症的動物模型。這項技術將晶片植入小鼠大腦伏隔核腦區，進行深腦電刺激，實驗發現可改善小鼠的憂鬱症狀。同時大腦磁振造影也呈現出多巴胺（dopamine）迴路功能連結的強化。此外，研究也確認刺激伏隔核可以促進腦內神經滋養因子生成，改善憂鬱症造成的神經細胞粒線體功能低落。和目前臺灣已核准的非侵入式磁刺激相比，這項技術更能長時間穩定治療降低復發率。
 
現階段憂鬱症的發病機制尚不明確，但有學理認為負面情緒可能是由於腦內粒線體功能障礙所致，使得大量神經細胞進行無氧呼吸而產生氧化壓力。在本次的研究中發現，針對伏隔核深腦電刺激後，從神經影像可觀察到腦區活化表現，以及增強情緒管理的神經迴路連結，生物能量代謝分析也證實神經細胞在電刺激後傾向有氧呼吸，有助提高細胞能量與降低氧化壓力。
 
相較於其他臨床用刺激電極裝置，陽明交通大學這次試驗所使用的探針晶片具備磁振造影相容性，能夠立即觀察深腦電刺激影響的多個腦區活動。而這項研究成果的成功，也有賴於與2022年開發出憂鬱症深腦刺激器，並獲美國突破性醫材資格的國際醫材大廠雅培（Abbott）合作。此次合作有助於釐清憂鬱症深腦電刺激治療的機轉，並為治療評估提供了有效且安全的方法，提供腦部刺激術更堅實的科學基礎，以及未來臨床治療更多方面的指引與方向。

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新聞來源
1. Li, S. J. et al. (2023). Nucleus accumbens deep brain stimulation improves depressive-like behaviors through BDNF-mediated alterations in brain functional connectivity of dopaminergic pathway. Neurobiology of Stress, 26, 100566.
2. 國立陽明交通大學。（2023年11月27日）。石墨烯神經探針晶片治療憂鬱症 本校與國際醫材大廠合作替未來治療選項鋪路。https://www.nycu.edu.tw/nycu/ch/app/news/view?module=headnews&id=2994&serno=a17b5d63-4207-4989-9701-3a1081aff8ec