南湖脑机交叉研究院首创侵入式闭环阶梯治疗，脑机接口精准治疗难治性抑郁症

2026年11月13日，第五届南渡江智慧医疗与康复产业高峰论坛在海口举行。在主题演讲环节，南湖脑机交叉研究院脑机接口技术与平台中心主任、浙江大学脑与脑机融合前沿科学中心研究员杨雨潇发表题为《侵入式脑机接口精准治疗难治性抑郁症》的技术报告。报告直击精神疾病神经调控的临床痛点，系统剖析了传统开环脑深部电刺激在应对抑郁症异质性与动态性时面临的响应率瓶颈，全面披露了南湖脑机交叉研究院协同浙江大学医工交叉团队构建的“评估-记录-刺激-调控”全链条临床技术平台，并重点展示了融合AI解码、虚拟脑环路仿真与在线自适应调控的“短期深部电极评估+长期DBS干预”个性化阶梯式治疗方案及最新临床入组实践。

一、解构脑深部电刺激临床演进，开环调控难以应对抑郁症动态异质性

脑深部电刺激技术演进与传统开环调控局限

脑深部电刺激（Deep Brain Stimulation, DBS）作为一种成熟的神经调控手段，在帕金森病、原发性震颤及药物难治性癫痫等运动障碍与神经系统疾病中已取得确切临床疗效。传统DBS系统由植入颅骨下深部脑区的刺激电极、皮下延伸导线以及埋植于胸前皮下的脉冲发生器（IPG）构成。其工程逻辑主要遵循“固定靶点、固定参数、持续放电”的开环刺激模式，通过向特定异常核团施加恒定电脉冲以阻断或重构异常放电，系统本身并不具备神经活动传感与疗效自追踪能力。

然而，难治性抑郁症（TRD）与运动障碍疾病存在根本性的病理差异。抑郁症状在时间维度上高度动态波动，情绪、快感与认知等网络状态随内外部环境瞬息万变；在空间维度上，不同患者的致病神经环路存在极其复杂的个体异质性。传统开环DBS无法实时感知深部脑电生理状态的漂移，更无法针对病理状态的动态涨落提供按需自适应反馈。面向未来的下一代DBS系统，正加速由外部连线、固定参数的开环系统，向微型颅骨集成化、无延伸导线、低功耗无线互联以及集“高通量感知与自适应调控于一体”的闭环神经调控架构跃进，这也是破解抑郁症等复杂神经精神疾病调控瓶颈的必由之路。

二、直面全球临床数据分化，开环DBS瓶颈促进精准自适应范式演进

全球DBS治疗抑郁症临床演进与效果对比

杨雨潇在报告中系统梳理了过去二十年全球范围内应用DBS治疗抑郁症的临床试验数据。临床探索历经两大关键发展阶段：

在2005至2015年的“开标签靶点探索阶段”，国际学术界先后探索了9个潜在临床刺激靶点，包括胼胝体下扣带回（SCC）、腹侧内囊/腹侧纹状体（VC/VS）、腹侧内囊前肢（ALIC）、伏隔核（NAc）、内侧前脑束（MFB）、终纹床核（BNST）、缰核（LHb）、丘脑下脚（ITP）及外侧眶额皮层（lOFC），早期报道的临床响应率（症状评分改善超过50%）分布在30%至85%之间，展现出可观的临床潜力；

然而在2015至2025年的“随机双盲临床试验阶段”，针对胼胝体下扣带回、腹侧内囊/腹侧纹状体等5个主流验证靶点的双盲测试中，响应率普遍回落至23%至54%区间（Nature Mental Health 2026元分析研究），个体疗效显著分化，双盲对照效果未达预期。综合临床数据对比显示：2005至2025年国际累计报道429例，平均响应率为54%，达到稳定响应的周期长达12至24个月；2021至2026年国内累计完成49例，响应率为53%，达到响应平均耗时约3个月。

全球临床实践表明，现有DBS疗效“有希望但仍不充分”，近半数难治性患者无法获益，且传统起效周期极其漫长。杨雨潇指出，开环DBS临床疗效受限的核心症结在于三大工程难题：一是抑郁症状高度动态，深部特征性神经生理标志物不明确；二是可选脑区靶点众多且脑网络个体差异极大，经验性靶点选择盲目性高；三是刺激参数组合空间庞大，缺乏依据脑状态波动进行实时量化反馈与按需优化的闭环控制手段。

三、打通医工交叉闭环全链条，四大子平台构筑精准诊疗系统工程

全链条临床平台技术体系与多学科闭环架构

为从根本上化解开环刺激的盲目性，南湖脑机交叉研究院与浙江大学紧密协同，打通计算科学、神经外科学与精神卫生学的学科壁垒，联合浙江大学医学院附属第二医院等临床优势单位，打造了“评估-记录-刺激-调控”全链条临床平台技术体系，构筑起贯穿基础算法到临床示范的完整闭环。该系统工程由四大相互嵌套的专业子平台支撑：

在多维度抑郁症状评估子平台，构建了贯穿分钟尺度（即时注意力与情绪认知任务）、小时尺度（行为与情绪状态日常监测）以及天/周尺度（中长期标准化临床量表随访）的全时空跨度评估架构，实现对心境低落、快感缺失、认知障碍及睡眠迟滞等多维症状的精细解构；

在多模态神经生理信号记录子平台，实现高分辨率结构与功能磁共振（MRI/fMRI）、立体定向脑电图（SEEG）、深部刺激局部场电位（DBS-LFP）以及外周皮肤电等多源信号的高精度同步采集。目前平台已规范化沉淀50例癫痫患者、10例癫痫伴抑郁患者以及7例难治性抑郁症患者的高质量颅内电生理临床数据集；

在多靶点多参数动态电刺激子平台，研制集信号记录与高精度微电流刺激于一体的专用微系统设备，支持针对多脑区靶点的微秒级参数重构与动态多波形输出，为深部脑区复杂网络的精细调控提供硬件支撑；

在实时闭环神经调控子平台，构建了“深部电信号记录 -> 症状与脑状态实时解码 -> 动态神经标志物追踪 -> 在线调控算法决策 -> 灵活刺激参数输出 -> 即时症状反馈”的严密控制闭环，推动神经调控由被动盲目持续刺激走向主动自适应按需干预。

四、攻克AI赋能四大核心技术，实现脑环路仿真与实时自适应调控

AI赋能的神经标志物解码、靶点选择与自适应调控技术矩阵

在闭环调控算法与模型构建维度，南湖脑机交叉研究院研发团队取得了四大AI赋能的核心技术突破，相关系列研究相继发表于Nature Biomedical Engineering、Nature Biotechnology等国际权威学术期刊：

第一，跨任务可解释情绪神经标志物解码技术。团队创新性提出融合皮层灰质与皮层下白质电生理特征的解码算法架构，实现人类多任务情绪状态的低延迟实时解析。模型预测的情绪评分与患者临床即时测量结果（IMS, Z-score）展现出高度一致性（相关系数r=0.73，显著性达到P=3.8×10⁻³²），为闭环调控确立了客观敏感的数字生理标志物；

第二，基于虚拟抑郁脑环路的刺激靶点预测选择。基于临床积累的22例癫痫及5例抑郁患者脑网络数据，团队构建了计算神经科学驱动的“虚拟抑郁大脑”仿真模型。该模型能够在术前无创模拟外部电刺激在患者全脑病理网络中的动态传播路径与功能连通性改变，量化预测不同候选靶点的干预有效性，显著降低侵入式植入的试错成本；

第三，刺激-响应动态量效关系模型（Dynamic I/O Modeling）。依托16例癫痫及5例抑郁临床患者的高精度电刺激响应数据，建立精准映射海马、丘脑等关键深部核团神经响应的输入输出动态方程，揭示刺激电流幅度、脉宽、频率与响应通道放电特性的非线性量效规律；

第四，鲁棒在线自适应闭环神经调控器。开发集成闭环控制器（Controller）、神经状态解码器（Decoder）与自适应目标估计器（Adaptive target estimator）的Robust adaptive augmentation闭环控制架构。该算法已在4例癫痫及3例抑郁临床患者中完成实测验证，实现了对患者深部病理脑状态的毫秒级追踪与按需微刺激精准触发。

五、首创阶梯式个性化方案，伦理获批推进规范化临床示范验证

个性化治疗阶梯式方案设计与临床入组示范案例

基于上述底层算法与硬件平台沉淀，南湖脑机交叉研究院首创了“短期深部电极记录-刺激评估 + 长期DBS治疗”的阶梯式个性化治疗新方案，彻底重构了传统DBS“经验性静态植入、术后盲目调参”的治疗范式。该方案由浙大二院神经外科朱君明团队、浙大一院精神卫生科胡少华团队及浙大附属精卫（杭州市第七人民医院）李涛团队协同推进，包含四大严谨的临床实施流程：

第一部分为术前准备阶段，完成严谨的多模态磁共振影像采集、全维度基线症状测评与个性化电极植入路径规划；第二部分为短期SEEG评估阶段，通过植入临时深部微电极进行神经标志物捕获、最佳靶点功能验证与参数优化匹配，并在出院前完成症状改善评估；第三部分为长期DBS植入治疗阶段，在已确证的个性化最优靶点植入DBS电极，施加寻优参数并维持治疗6至12个月，每两周开展一次临床随访；第四部分为关机后疗效观察阶段，持续随访2个月并由患者每日自评，观察脑网络是否发生抑郁症状反弹，若疗效稳固则顺利出组，若有反弹则即时重启DBS调控，确保长期治疗安全性。目前，该阶梯式个性化研究方案已正式获得浙江大学医学院附属第二医院人体研究伦理委员会审查批件，迈入规范化临床试验阶段。

个性化治疗案例：入组难治性抑郁症患者多模态影像异常特征

在论坛现场，杨雨潇公布了该阶梯式方案的一例典型临床入组患者画像。该患者为30岁女性，难治性抑郁症病史长达8年，既往长期规范服用草酸艾司西酞普兰、盐酸曲唑酮、阿戈美拉汀、氢溴酸伏硫西汀、盐酸舍曲林及马来酸氟伏沙明等多种一线抗抑郁药物均告无效，长期处于严重绝望与情绪低落状态，汉密尔顿抑郁量表（HAMD）高达24分，处于重度抑郁阈值。多模态脑功能影像精准检测显示，该患者静息态功能核磁（rs-fMRI）异常脑区多达13个（全脑264个功能脑区中，异常指数范围2.58至4.10），注意力任务态功能核磁（task-fMRI）异常脑区更达到21个（异常指数高达5.41至9.01）。多学科临床团队正依托阶梯式侵入脑机接口平台对其开展靶点解耦、参数寻优与闭环自适应神经调控干预。这一临床探索为突破终末期精神难治重症提供了坚实的工程化解决方案，展现出我国在侵入式脑机接口临床精准治疗领域的自主创新深度。