石墨烯神經探針晶片治療憂鬱症本校與國際醫材大廠合作替未來治療選項鋪路

2023-12-11

腦部刺激術被認為是治療憂鬱症的新希望。繼發現非侵入磁刺激可改善憂鬱行為後，陽明交大再次透過石墨烯神經探針晶片技術，與國際醫材大廠合作證實深腦電刺激可以顯著改善動物憂鬱行為，並提供更多科學證據用於臨床轉譯之治療技術。
臨床上約有三分之一憂鬱症患者屬於藥物治療無效的難治型憂鬱症。陽明交大生物醫學工程學系團隊，研發出石墨烯神經探針晶片用於憂鬱症動物模型，以晶片植入大腦伏隔核腦區進行深腦電刺激，促進腦內神經滋養因子來改善憂鬱症狀。相較於目前台灣已核准的非侵入式磁刺激，更能長時間穩定治療降低復發率。

這項發表於《Neurobiology of Stress》的研究，研究團隊針對大腦中多巴胺迴路之伏隔核進行植入刺激，不僅在動物行為上看到動機能力提升與憂鬱行為降低，大腦磁振造影也看到多巴胺迴路功能連結的強化，確認刺激伏隔核可促進腦內神經滋養因子生成，改善憂鬱症造成的神經細胞粒線體功能低落。

主持研究的陽明交大生物醫學工程學系教授陳右穎表示，這次試驗主要是釐清機轉，讓這項治療方法獲得更堅強的科學基礎。他說，相較於其他臨床用刺激電極裝置，此次試驗所使用探針晶片具備磁振造影相容，能以三維腦影像立即觀察深腦電刺激影響的多個腦區活動，更能提供有效且具安全性之治療評估。

參與研究的生物醫學工程學系博士生李思儒說，憂鬱症的負面情緒可能是腦內粒線體功能障礙所致，讓大量神經細胞進行無氧呼吸而產生氧化壓力。他說，針對伏隔核深腦電刺激後，從神經影像可觀察到腦區活化表現，以及增強情緒管理之神經迴路連結，生物能量代謝分析也證實神經細胞在電刺激後傾向有氧呼吸，有助提高細胞能量與降低氧化壓力。

由國際醫材大廠雅培(Abbott)開發的憂鬱症深腦刺激器，去年已在美國獲得突破性醫材資格，此次雙方合作釐清憂鬱症深腦電刺激治療機轉，有助於瞭解該疾病未來臨床治療之植入靶點選定、電刺激治療參數優化，進而擬定穩定且有效的治療策略。