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为探究自适应深部脑刺激（aDBS）治疗帕金森病（PD）步态冻结（FoG）的可行性，研究人员展开研究，发现其虽有前景，但面临诸多挑战。
帕金森病，这个在中老年群体中并不少见的神经系统退行性疾病，正严重影响着患者的生活质量。其中，步态冻结（FoG）作为帕金森病常见且棘手的症状，让众多患者苦不堪言。想象一下，患者在行走时，双脚突然像是被胶水粘在地上，无法正常迈步，这不仅增加了他们跌倒受伤的风险，还极大地限制了日常活动，使生活变得处处充满障碍。
目前，传统的深部脑刺激（DBS）疗法对帕金森病的部分症状有一定疗效，但对于步态冻结的治疗效果却不尽如人意。一方面，步态冻结的临床表现复杂多样，受到认知和情绪等多种因素影响，难以精准预测和治疗；另一方面，现有的 DBS 疗法在应对步态冻结时，缺乏有效的振荡生物标志物作为指导，无法根据患者的具体情况进行个性化治疗。因此，寻找更有效的治疗方法迫在眉睫。
在这样的背景下，来自德国图宾根大学等机构的研究人员积极开展研究，试图探索自适应深部脑刺激（aDBS）治疗帕金森病步态冻结的可行性。该研究成果发表在《Journal of Neurology》杂志上。
研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。他们通过记录神经元活动产生的局部场电位（LFP）来获取神经生理信号，分析不同运动状态下神经元的振荡特征；利用可穿戴设备记录运动学数据，监测患者的步态情况；还采用了阈值控制技术等对 aDBS 进行编程，探索不同的刺激策略 。
下面来具体看看研究结果：
- 与步态周期和步态冻结相关的神经元时间序列标记
- 亚丘脑核（STN）活动在常规步态周期中的调制：亚丘脑核的局部场电位（STN-LFP）振荡活动与帕金森病密切相关。研究发现，在帕金森病患者中，低 β 波段（13 - 20Hz）活动与运动不能和僵硬相关，且在无约束行走时，该波段活动相较于站立或坐姿时会减弱，并且其活动会随着步态周期进行周期性调制。此外，低 β 和高 β 波段活动在步态周期的不同阶段去同步化程度不同，可能代表着不同的腿部肌肉协同编码网络12。
- STN 振荡活动与步态冻结的关系：越来越多研究表明，STN 和皮层活动的振荡异常与步态冻结现象相关。在频率域分析中，不同研究对比步态冻结与不同参考状态（如行走、站立或坐姿）下的 β 波段活动，结果存在差异，但共同发现是患者出现步态冻结时，正常行走时的事件相关同步（ERS）和去同步（ERD）周期性模式会消失。时间 - 频率分析显示，步态冻结时，θ、低 β 和高 β 波段活动会升高。此外，STN 的 β 调制在步态冻结时与正常行走或自愿停止时不同，且皮层多个区域参与步态冻结的发生和补偿过程34。
- “网络不稳定” 标记与步态冻结易感性：从有效迈步到步态冻结的过渡阶段，存在 “网络不稳定” 状态，相关生物标志物可指示步态冻结易感性增加。例如，在 STN 水平，步态周期相关的 β 波段活动调制不仅在冻结时减弱，在冻结前三步就已出现；认知干扰会进一步减弱这种调制。同时，在其他运动系统节点也发现了与步态冻结易感性相关的神经生理变化56。
- 自适应 DBS 的当前技术实施
- 基于阈值技术的刺激控制：在临床研究中，基于单个 LFP 阈值对 aDBS 进行编程应用广泛。算法旨在当 β 活动幅度超过阈值时，在短时间内抑制其活动。这种方法能使长时间的 β 爆发去同步化，对左旋多巴敏感的步态冻结可能有益。而双阈值控制策略则通过在更长时间间隔内调整刺激幅度，以适应药物剂量周期，稳定多巴胺能波动，但目前仅在单个患者中用于治疗步态冻结78。
- 针对步态冻结的实验定制控制策略：目前在研究环境中，有多种定制算法正在评估。例如，基于步态运动学数据预测冻结概率，进而控制刺激幅度和频率；还有基于 β 爆发驱动的方法，可减少冻结时间，且疗效与连续 DBS 相似，但 aDBS 的优势及与连续 DBS 的疗效对比仍需进一步研究910。
- 开发用于步态冻结的 aDBS 路线图
- 步态冻结的异质性：步态冻结临床表现多样，受非运动认知和情绪因素双向调节，涉及多个基底神经节 - 皮层回路的复杂相互作用。目前针对单个生物标志物治疗步态冻结不太可能实现，且现有 DBS 疗法对左旋多巴抵抗性步态冻结尚无有效治疗方法1112。
- 信号处理 - 开发强大算法的挑战：LFP 包含复杂的振荡和非振荡神经活动，需要更复杂的算法来整合多种生物标志物进行分类。机器学习可实现个性化、高时间分辨率的分类和实时调整，但目前将步态运动学数据输入神经刺激器设备仍有待研究。此外，在家庭环境中准确检测步态冻结也面临诸多挑战，如多巴胺水平波动、信号伪影等会影响生物标志物的解读和分类准确性1314。
- 未来临床试验的方向：未来临床试验需解决标准化终点测量、家庭记录以及连续与自适应干预对比等问题。现有基于患者自我报告的量表存在偏倚，特定的 FoG 障碍课程虽能提供客观结果，但无法反映患者自然状态。可穿戴技术虽有进展，但分类准确性仍有限，建立影响患者日常生活和生活质量的生态结局指标至关重要1516。
综上所述，这项研究为帕金森病步态冻结的治疗带来了新的思路和方向。虽然自适应深部脑刺激（aDBS）在治疗步态冻结方面展现出一定的潜力，但目前仍面临着诸多挑战，如寻找合适的振荡生物标志物、克服技术障碍、优化算法以及开展更有效的临床试验等。不过，随着研究的不断深入，有望突破这些障碍，为帕金森病患者带来更好的治疗效果，改善他们的生活质量 。
