深部脑刺激的逆向激活效应及其研究进展

深部脑刺激(DBS)是目前治疗运动障碍疾病的一种有效手段,也是探索神经回路功能的一个常用工具。尽管DBS的临床疗效已经得到了充分证实,但因其作用机制尚不完全清楚,限制了该技术的进一步研发、优化与应用。电生理实验和建模仿真研究显示,DBS优先激活电极附近的轴突和突触前末梢,所产生的轴突放电通过引起逆向激活、顺向激活和神经递质释放,进而刺激靶细胞的胞体和树突以及靶细胞的上游和下游核团。靶向核团内部纤维的复杂分枝结构使得逆向激活成为DBS影响脑内多个解剖区域的一个重要细胞机制。特别地,逆向激活可以用来理解刺激诱发的多种微观、介观和宏观效应。首先归纳总结了DBS在细胞层次的基本作用规律,重点介绍了刺激的逆向激活效应,然后综述了近年来关于逆向激活模式的研究成果,并在此基础上讨论了逆向激活对理解DBS效应的重要意义,最后对逆向激活研究进行了展望。