背靠背两篇Cell：揭开大脑磁刺激为何能够快速抗抑郁
本文来自微信公众号： 生物世界 ，编辑：王多鱼，作者：生物世界
脑刺激有望彻底改变以神经回路功能异常为特征的神经精神疾病的治疗。经颅磁刺激（Transcranial Magnetic stimulation，TMS）是一种非侵入性的局部神经调节形式，它利用电磁脉冲来驱动目标区域的神经活动，目前已成为用于治疗抑郁症及其他多种疾病的临床脑刺激的主要形式。
在用于治疗神经精神疾病时，重复经颅磁刺激（rTMS）脉冲序列被用来产生持久的脑功能变化。然而，这种方法通常有效，但仍有许多患者对此没有反应或仍有残留症状，而且一些脑部疾病也没有获批的基于rTMS的疗法。更重要的是，我们目前仍缺乏对rTMS如何发挥治疗作用的机制层面的理解，这阻碍了针对特定症状或疾病所涉及的功能失调脑回路的合理优化方案的制定。
2026年5月7日，国际顶尖学术期刊Cell上背靠背发表了两篇研究论文，揭示了经颅磁刺激（TMS）快速治疗抑郁症的机制。
aiTBS通过细胞特异性机制抗抑郁
第一项研究来自加州大学洛杉矶分校，论文题为：A cell type-specific mechanism driving the rapid antidepressant effects of transcranial magnetic stimulation（一种驱动经颅磁刺激快速抗抑郁效果的细胞类型特异性机制）。
重复经颅磁刺激（rTMS）是治疗脑部疾病的一种新兴疗法，但其治疗机制尚不明确。在这项新研究中，研究团队开发了一种微型磁刺激线圈，能够精准、高强度刺激小鼠大脑的特定微小区域，同时让小鼠在清醒状态下结束治疗，从而完美模拟了临床治疗场景。
进而研究了首个快速起效的rTMS抗抑郁方案——加速间歇性θ脉冲刺激（accelerated intermittent theta burst stimulation，aiTBS）逆转慢性压力诱导的行为缺陷的神经机制。使用光纤光度记录技术，研究团队发现，aiTBS在背内侧前额叶皮层（dmPFC）的皮层内（IT）投射神经元和锥体束（PT）投射神经元中驱动了不同的神经活动模式。然而，只有在aiTBS期间及其后续的抑郁相关行为中，皮层内投射神经元的活动持续增强。
aiTBS逆转了压力导致的皮层内投射神经元（而非锥体束神经元）树突棘丢失，进一步证明了磁刺激的细胞类型特异性效应。在rTMS期间，使用化学遗传学方法抑制dmPFC的皮层内投射神经元（而非锥体束神经元），能够阻断aiTBS的抗抑郁样行为效应。
该研究的核心发现：
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aiTBS逆转了压力诱导的行为缺陷；
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在aiTBS期间以及随后的行为过程中，背内侧前额叶皮层（dmPFC）的IT神经元（而非PT神经元）活动增强；
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aiTBS可挽救压力诱导的IT神经元的树突棘丢失，但对PT神经元无效；
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在aiTBS治疗期间抑制IT神经元会阻碍治疗可塑性及行为效应。
这些发现表明，aiTBS通过特异性增强并重塑背内侧前额叶皮层（dmPFC）的皮层内（IT）投射神经元的活性和连接，快速发挥抑郁症治疗效果，从而揭示了一种前额叶机制，将aiTBS驱动的快速治疗效应与细胞类型特异环路可塑性联系起来。
aiTBS通过前额叶-岛叶环路抗抑郁
第二项研究来自威尔康奈尔医学院，论文题为：Fronto-insular circuit mechanisms of accelerated intermittent theta burst stimulation（加速间歇性θ脉冲刺激的前额叶-岛叶环路机制）。
经颅磁刺激（TMS）是一种广泛应用于抑郁症治疗的神经调控疗法，但其作用机制尚不明确。间接临床证据表明，TMS能够增强前额叶皮层靶点的可塑性并激活下游神经网络，然而，如何建立因果机制以优化其庞大的刺激参数空间仍面临挑战。
在这项新研究中，研究团队利用靶向前边缘前额叶皮层的加速间歇性θ脉冲刺激（PL-aiTBS）的光遗传学模型，该模型可诱导快速抗抑郁样行为效应。研究团队发现，PL‑aiTBS对前额叶的皮层内（IT）投射神经元具有细胞类型特异性作用，包括突触相关的基因表达上调、树突棘密度增加以及兴奋性电流增强。
通过全脑c‑Fos免疫标记、光纤光度记录、化学遗传学及投射特异性的光遗传学调控技术，研究团队揭示PL‑aiTBS激活了一个额叶‑岛叶神经网络，并且该网络的激活对其抗抑郁样行为效应是必要且充分的。最后，研究团队结合人类颅内立体脑电图记录和静息态功能磁共振成像数据，验证了前额叶‑岛叶连接性以及TMS在人类岛叶诱发响应中的关键作用。
该研究的核心发现：
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aiTBS能迅速产生行为效应，并引发特定细胞类型的突触可塑性变化；
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aiTBS激活了包括岛叶皮质在内的下游目标的分布式网络；
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前额叶-岛叶环路驱动了aiTBS的抗抑郁样行为效应；
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颅内脑电图和功能性磁共振成像证实了这一环路在人类大脑中的关键作用。
这些结果共同确立了前额叶‑岛叶神经环路是aiTBS发挥抗抑郁效应的关键中介通路。
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