癫痫是神经系统最常见的疾病之一，患病率约为0.7-1%。尽管越来越多的抗癫痫药物上市，仍有约30%的患者对多种药物耐药。长期反复的癫痫发作，严重危害了患者的躯体和心理健康，同时也给家庭和社会带来严重的影响。针对药物难治性癫痫，特别是对最常见的难治性局灶性癫痫，在目前多种手段定位癫痫灶的情况下，癫痫灶切除手术是有力的治疗手段。在不断追求精准定位癫痫源，提高手术治疗效果的同时，临床医生不得不面对的现实是，仍有一部分药物难治性癫痫患者，基于现有技术条件无法准确找到癫痫灶，或存在多灶性起源以及癫痫灶位于重要功能区等情况，并不适合目前的切除性手术。因此，针对不适合切除手术的药物难治性癫痫患者，如何发展有效的新的治疗方案，改善目前的治疗困境，是国际癫痫学界面临的挑战，也是癫痫病医生在工作中长期思考的问题。

近年来，神经调控治疗为控制难治性癫痫提供了新的手段。其中，国际多中心临床治疗研究（SANTE研究）显示丘脑前核高频电刺激是治疗药物难治性癫痫的临床新方法，具有显著的疗效。但丘脑前核高频电刺激仍需进一步解决的问题在于，如何选择合适的患者从中受益。解决这一问题的关键，是对丘脑前核高频电刺激的作用机制进行更加深入的研究。

本组研究了9例耐药性癫痫患者接受了脑深部电极植入进行手术评估手术的耐药性癫痫患者，其中有电极植入丘脑前核，最后证实发作起源分别位于海马（6名患者）、额叶外侧（2名患者）以及颞叶后部皮层（1名患者）。在手术后5天进行间歇性高频刺激丘脑前部（130Hz），并且使用立体脑电图（SEEG）同时记录癫痫发作区域的同侧区域的局部场电位（神经元活动），更好地了解神经元活动的变化和大脑中的同步性。并进一步应用一系列频率范围（5Hz-130Hz）刺激，以评估频率对癫痫发作部位的脑活动的影响。同时，由于癫痫发作起源部位在不同患者中是不同的，应用连续脑电图记录7至10天，以确保捕获至少3次癫痫发作，以此定位癫痫发作起源。发作起源分别位于海马（6名患者）、额叶（2名患者）或颞叶皮层（1名患者）。该研究还通过刺激丘脑和测量海马反应（或反向刺激和记录）来测试“皮质 - 皮质诱发电位”，以了解这两个大脑区域如何响应电刺激的有效联结。

研究发现，在本组患者中，对于存在海马起源的癫痫发作患者，丘脑前核的高频刺激导致癫痫源区海马中的神经元活动立即减弱并去同步化。当刺激开启时，这种效果持续，一旦关闭刺激，神经元活动就恢复到基线水平。这种效应对于丘脑的前核是相对特异性的（即对于丘脑的其他区域的刺激缺乏类似的效果），特别是这种效应对于起源于海马的癫痫发作的患者表现得最明显，而其他癫痫发作区（额叶皮层或颞叶皮层）这种活动变化不显著。在丘脑前核的高频刺激期间，海马中的癫痫发作相关的棘波活动（发作间期棘波）和高频振荡减少，但在刺激其他丘脑区域时反应不明显；在其他癫痫发作起源区这种表现也不显著。丘脑前核的低频刺激导致海马中神经元活动的同步性增加，而高于45Hz的频率刺激导致显著的去同步化现象。而后，该研究又检测了丘脑和海马之间的皮质 - 皮质诱发电位，并证明这些区域是存在直接的和相互性连接的。这可能是丘脑前核高频电刺激可以减少癫痫发作和扩散的机制。我们的数据也证明了丘脑前核脑深部电刺激与Papaz回路或边缘系统相关的颞叶癫痫和癫痫发作区的患者之间有位置特异性的相关性。

这是首次阐明丘脑前核深部刺激控制癫痫发作活动的机制的研究。 丘脑前核的深部刺激导致与之相互连接的区域海马中的异常神经活动减少并去同步化。 这些发现提高了我们对源自丘脑前核深部电刺激治疗癫痫海马的癫痫的理解，并表明丘脑前核的深部刺激可能是这些患者的有希望的治疗方法。本研究对于丘脑前核深部电刺激的临床应用具有重要的指导作用，包括更精准地选择刺激靶点和适宜的患者，也必将使更多的患者受益。

首都医科大学宣武医院功能神经外科遇涛主任医师作为本研究的第一作者，神经内科和北京市神经调控重点实验室任连坤主任医师和王玉平主任为共同通讯作者，本研究是宣武神经内科和功能神经外科癫痫团队合作多年的工作积累，也体现了积极创新的工作理念。在本研究过程中，也与国际著名的癫痫中心，包括美国梅奥神经病学中心Worrell教授，克利夫兰Chauvel教授和斯坦福大学癫痫中心Fisher教授等建立了密切合作。该研究获得国家自然科学基金委面上基金项目 （No. 81771395，81571271）, 北京市科学技术委员会 (No. Z161100002616001)和北京市教育委员会(No. TJSH20161002502) 等资助。