近日，神经科学领域重要期刊《Frontiers in Neuroscience》公布了“神经技术2021年度十大精选成果”（Neural Technology Editors'Pick 2021, Top 10），由该期刊主编遴选出10篇近3年发表的最具突破性与影响力的学术论文。天津大学神经工程团队的研究成果“低频脉冲磁场通过调节突触功能改善抑郁大鼠的抑郁样行为和认知损伤”入选其中，该论文浏览量自2019年8月发表以来高达10601人次，在此次公布的十大精选成果中排名前三。
抑郁症作为影响全球性公共健康的精神类疾病，具有高致残率、高复发率的特点，预计到2030年将成为全球疾病负担的第一位。根据世界卫生组织的估算，全球有超过3亿名抑郁症患者。天津大学神经工程团队的研究成果首次证实在中轻度抑郁症治疗中，经颅低频弱磁刺激作为非侵入疗法具有良好的临床应用潜力，有望为抑郁者认知损伤的改善开辟新的路径，并提供切实的科学依据。
抑郁症被称作仅次于癌症的人类第二大杀手。统计结果显示，很多患者在抑郁和情绪障碍缓解后均伴有不同程度的认知损伤，且此类患者占全体抑郁症患者的比例高达三分之一。因此，探索安全有效的神经技术以改善抑郁患者的认知损伤是亟待解决的临床问题之一。经颅磁刺激（TMS）作为一种无创的神经调控技术，在多种神经精神类疾病的治疗中备受关注，其中10Hz重复性TMS已被FDA批准应用于难治性重度抑郁症的治疗。然而，针对中轻度抑郁症患者，特别是认知功能受损患者的有效疗法仍有待深入的探究。
低频弱磁刺激治疗和伪刺激治疗CUS大鼠水迷宫实验运动轨迹示意图
天津大学神经工程团队首次将生物安全性更高的低频、低强度（1Hz，20 mT）TMS应用于抑郁模型大鼠，通过表观行为学测试、神经振荡分析和突触效能评估等技术，从多个水平探究低频低强度TMS的有效改善机制。实验结果证明，低频弱磁场通过上调海马脑区突触功能蛋白的表达，有效抑制了慢性应激抑郁模型对海马结构和网络活性的损伤。该研究首次证实了低频弱磁场刺激对抑郁模型动物情绪和认知的作用效果，为中轻度抑郁症的临床治疗提供了新方法。
各组大鼠海马脑区LFP功率谱及CA1-CA3脑区间相位幅值耦合分布示意图
该论文第一作者为天津大学神经工程团队杨佳佳副教授和王玲博士，郑晨光教授和明东教授为通讯作者。此研究由天津大学精密仪器与光电子工程学院、医学部医学工程与转化医学研究院共同完成，并受到天津脑科学中心（天津市脑科学与神经工程重点实验室）的支持。
延伸阅读：
天津大学“神经工程”团队致力于脑机交互与神经工程相关研究，已经形成了包括生理与病理、传感与成像、计算与接口、认知与功效、模拟与仿生、假体与康复、刺激与调控在内的全链条式研究平台。团队先后主持承担包括国家重点研发计划、国家863计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金重大计划重点项目、国家自然科学基金重点项目以及军工、航天等80余项重点课题，取得多项创新成果，特别在高性能脑-机交互领域，已形成包括100余项国家发明专利和国际专利在内的完整自主知识产权体系，并实现在载人航天、临床康复等领域的重大应用。相关成果获得中国专利奖、黄家驷生物医学工程奖、中国康复医学会科学技术一等奖、天津市技术发明一等奖、天津市技术进步一等奖、天津市专利金奖等多项荣誉。
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内容来源：天津大学医学部，天津大学精仪学院，中国教育新闻网
图片来源：天津大学医学部，天津大学精仪学院，央视网官方微博