重复经颅磁刺激（rTMS）是治疗重度抑郁症的有效疗法，但个体间及个体内治疗效果差异显著。大脑的内部状态，如昼夜节律、行为/认知、神经振荡和神经可塑性等，会影响rTMS的治疗效果。为优化rTMS治疗抑郁症，北京大学第六医院陆林院士团队基于患者状态探索了两种优化rTMS治疗抑郁症的新策略。
rTMS 治疗抑郁现状
抑郁症（MDD）是一项重大的全球心理健康挑战，也是全球范围内与心理健康相关残疾的主要原因。据估计，全球有超过 3 亿人患有抑郁症。目前，这种疾病的治疗主要是药物治疗；然而，只有三分之一的患者在一线治疗后实现缓解。尝试两种不同的抗抑郁药后仍未改善的患者通常被归类为患有难治性抑郁症。rTMS作为一种非侵入性脑刺激技术，可以刺激特定的脑区，从而引发神经元放电，并触发皮层和皮层下结构之间的相互作用，恢复大脑的生理平衡。
rTMS 治疗抑郁症个体化差异较大。一项荟萃分析表明，刺激参数的个性化可能会提高治疗效果。近年来，大量研究表明，大脑的内部状态会影响rTMS的疗效。因此，文章不仅介绍了rTMS治疗的临床过程、设备和环境，还重点关注评估rTMS引起的大脑活动和行为的状态依赖性变化这一概念的研究结果，并描述行为/认知、昼夜节律、神经振荡和神经可塑性的变化如何导致rTMS效果的差异。最后，作者强调了状态依赖性在治疗中的潜在重要性，并提出了基于多模式治疗和自适应闭环治疗的优化方案（图1）。
图1 rTMS 优化的分步流程
步骤 1：为患者提供安静舒适的治疗环境；
步骤 2：优化rTMS参数，包括刺激位置（根据功能连接、结构连接和症状网络进行个性化设置）、刺激强度（如最大化电场的正常分量以提高治疗效果），以及刺激剂量（每天的脉冲数和治疗次数与rTMS的疗效相关）；
步骤 3：将 rTMS与患者的内部状态相结合进行治疗，这可以通过多模式治疗实现，即结合时间疗法、rTMS和药物（3A），或者构建闭环 rTMS 平台（3B）。
rTMS对大脑生理和行为的状态依赖性效应
昼夜节律
昼夜节律是24小时的内源性振荡，会影响兴奋性/抑制性平衡和神经元可塑性。研究发现，rTMS 的效果会随昼夜节律变化。Lang 等人在不同时间测量运动皮层兴奋性，结果显示白天皮层抑制会减弱。还有研究结合rTMS和脑电图发现，rTMS诱发的脑电电位在持续清醒过程中会显著变化。动物实验也表明，rTMS 对神经元活动和基因表达的影响受昼夜系统调节。这意味着，选择合适的时间进行 rTMS 治疗，可能会提高疗效。
行为 / 认知
行为和认知状态也会改变 rTMS 的效果。刺激时让目标肌肉轻微收缩，运动诱发电位会比静息时更大。认知负荷同样有影响，注意力低负荷下rTMS诱导的可塑性增强，高负荷时则减弱。而且，患者症状状态也很关键，急性抑郁发作时神经兴奋性高，对rTMS的即时反应强，但长期看，病情稳定时治疗效果可能更好。
神经振荡和神经可塑性
相互连接的神经元群体的兴奋性和抑制性回路之间同步且周期性波动的平衡表现为神经振荡。这些周期性波除了在感觉、运动和认知领域驱动多种生理和行为过程外，还在 rTMS 效果的变异性中起作用。神经振荡方面，rTMS 前的α振荡功率与 MEP 呈负相关。枕叶和额叶区域的基线β功率也可以预测MDD患者对rTMS的反应（图2A）。这些结果表明，可以通过调节振荡功率来优化rTMS的治疗效果。
刺激在神经振荡的不同相位，产生的效果也不同，比如在μ节律波谷刺激能引发更大的运动诱发电位（图2B）。另外，患者的个体α频率接近10Hz 时，对10Hz的rTMS反应更好（图2C）。神经可塑性上，抑郁症患者前额叶皮层的功能连接和体积减少，神经可塑性受损，这也会导致 rTMS 疗效差异。
图2：A重度抑郁症患者对重复经颅磁刺激（rTMS）有反应和无反应者在治疗前的 δ、θ、α 和 β 频段的平均功率。除θ频段外，两组在所有频段的功率均有显著差异。B不同相位时rTMS刺激效果。C个体α频率（IAF）与10Hz之间的绝对距离（|IAF - 10Hz|）与抑郁症状自评量表（IDS - SR）评分的改善程度显著相关。
新技术助力 rTMS 优化
基于上述内部状态效应，作者提出了两种rTMS优化策略：其一是多模式治疗，将rTMS与昼夜节律、行为/认知干预、其他非侵入性脑刺激或药物治疗相结合，从而实现更全面的治疗效果。其二是自适应闭环治疗，即通过实时监测患者脑活动状态，动态调整rTMS参数，以达到个体化的最佳治疗效果。
编者语
在rTMS治疗中，精准定位至关重要。依瑞德阿米磁刺激机器人系统融合了人脸识别、视觉成像、医学影像处理、定位导航、智能操控等前沿技术，能够排除手工操作的不确定干扰因素，保证rTMS线圈靶点定位初始精准、过程精准和重复精准，以及智能化控制，保障了rTMS临床和科研数据的客观性、可靠性，为大幅提开临床疗效奠定了可靠的技未基础。
近红外脑功能成像技术 (fNIRS)是一种新型的无创神经影像技术，其原理是利用特定波长的近红外光穿透颅骨，探测大脑皮层血液中的氧合血红蛋白(HbO)和脱氧血红蛋白(HbR)的浓度变化，从而实现检测和判断大脑活动状态的目的。结合这个技术，医生能更清楚地了解rTMS对大脑功能的影响,动态调整rTMS参数，以达到个体化的最佳治疗效果。
依瑞德磁刺激机器人系统和fNIRS为优化rTMS治疗抑郁症提供了新的可能。未来，通过多模式治疗和自适应闭环治疗等方法，有望进一步提高 rTMS 的疗效，为抑郁症患者带来更多希望。
参考文献：
Wu TT, Yu QX, Zhu XM, Li YJ, Zhang MY, Deng JH, et al. Embracing Internal States: A Review of Optimization of Repetitive Transcranial Magnetic Stimulation for Treating Depression[J]. Neurosci Bull, 2025, 41(2): 1-20.
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