失眠是临床中最常见的睡眠障碍，当前主流治疗方案主要聚焦于药物治疗与认知心理治疗，但存在疗效个体差异显著、仅能改善患者表层症状等局限。神经调控技术的快速发展，为失眠等神经精神疾病的有效干预提供了重要方向。本期内容特邀首都医科大学宣武医院王玉平教授从神经调控的作用机制、技术进展及临床探索等多维度，为失眠等神经精神疾病的精准诊疗提供新思路。

1.核心定义

神经调控的本质是利用电、磁、声、光等各类物理能量，将其强度控制在不造成组织损害但能产生生理效应的范围，作用于头皮、骨头下的脑、脊髓或周围神经等部位，进而产生一过性或持久性的生理效应，实现对神经功能的调节。

2.能量作用的两类核心形式

（1）高强度能量：如做运动诱发电位（MEP）时的磁、电刺激，可直接兴奋神经元产生动作电位，实现神经功能的直接激活，只要强度足够，各类能量均可实现该效果。

（2）低强度能量：如经颅直流电，不产生动作电位，但可影响细胞膜功能状态、突触传递、细胞内亚器官及分子结构，甚至DNA复制，最终产生持久的神经功能调节效应，这是临床神经调控的主要应用形式。

电、磁、声、光、超声等不同物理能量，在神经调控中展现出各异的穿透性、聚焦性、便携性，且作用机制各有侧重，其兴奋、抑制效应也存在相应规律。

1.各类能量的核心特性与机制

（1）磁：穿透性最佳，可无衰减地穿过头皮、骨头等组织，其效应具有突触可塑性、频率和时间依赖性等特点。低频（如1 Hz）持续刺激可降低皮层兴奋性，高频（如10 Hz）短时间刺激可提升皮层兴奋性。此外，突触前、后神经元脉冲的时间差也会影响效应——突触前脉冲早到可致突触兴奋，晚到则致抑制。

（2）电：分为直流电、交流电，穿透性为10%～20%（能量到达脑部比例），便携性佳。直流电通过阳极、阴极实现兴奋/抑制，阳极刺激增加神经元放电频率，阴极则减少。交流电则通过频率夹持改变脑部自发震荡节律，可通过调节外加频率，让脑部神经震荡向目标频率靠拢。

（3）光：主要采用600～1000 nm近红外波段，其穿透性较差，仅约3%能量可达脑部，便携性极佳（可制作成薄膜贴附）。光调控的调控效应与刺激持续时间密切相关，是影响兴奋、抑制效果的关键因素。

（4）超声：属于机械震荡能量，非电磁波，聚焦性最佳，当前可实现1～2 mm的精准聚焦，且易聚焦至深部组织，但便携性差。其作用机制为通过机械震荡推拉细胞膜，激活压力敏感受体，或使细胞膜产生微泡（能量撤去后可恢复），不同的脉冲频率可实现兴奋、抑制的差异化效应。

2.神经调控的兴奋/抑制基本规律

根据现有研究与临床实践经验，各类能量的调控效应存在通用规律，对多数病例适用。

（1）兴奋效应：高频磁场间断性刺激、直流电阳极刺激、交流电伽马频率夹带；

（2）抑制效应：低频磁场连续性刺激、直流电阴极刺激、交流电Alpha及慢波夹带。

神经调控临床应用的关键，是厘清正常与疾病状态下脑部神经网络的差异，找到核心调控节点。然而，解析脑部神经网络需依托多种技术手段，同时脑部的功能活动也展现出独特的动态特征。

1.神经网络的主要研究手段

（1）功能核磁：可实现群体层面的脑区差异比对，明确正常人与患者的脑区活动区别，但难以应用于个体分析。

（2）脑磁溯源：时间分辨率达毫秒级，能灵敏定位脑部表面激活区域，精准捕捉神经活动的时间特征。

（3）颅内电极：可精准观察特定脑沟、脑回的电活动，清晰地看到神经活动的“马赛克式”激活特点（局部点状激活，非整片区域）。

（4）诱发电位与认知作业：通过闪光、声音、电刺激等诱发神经电位活动，或设计各类认知作业，采集不同时间点（100、150、200 ms等）的脑部反应，拼接脑部信息流动的动态过程。

2.脑部神经网络的核心特征

（1）功能分工+动态调整

脑部神经元虽有功能分工，但可根据情景动态调整工作模式，并非机械的固定分区工作，如某一脑区功能缺失时，其他脑区可代偿其功能。

（2）跨网络信息传递

脑部信息传递呈现跨网络此起彼伏的特征，在几百毫秒内，信息可从一个网络传递至另一网络，且激活呈点式分布。

（3）功能网络的精细化

通过功能核磁可显示大脑“大片激活区”，实际大脑内部为若干马赛克式的激活点，每个点参与不同的神经功能，并非整片区域同步参与同一活动。

失眠、焦虑、抑郁是临床高度共病的疾病，队列调研显示超80%的失眠患者合并焦虑或抑郁，三者神经机制紧密关联但各有特异性，可通过诱发电位等技术捕捉脑区活动的异常特征。

1.失眠

失眠患者脑部核心异常为注意网络功能极度亢进，其中额区体感诱发电位幅值显著高于正常人。在20 ms间隔的双脉冲刺激下，幅值无正常的降低趋势，而顶区诱发电位无明显异常。

2.焦虑

焦虑患者顶区诱发电位幅值偏高，前额区幅值偏低；中央区（感觉区、运动区）与杏仁核的连接过度激活，导致轻微的外界无关信息也会传递至杏仁核，引发杏仁核与岛叶功能紊乱，而岛叶作为多信息整合中枢，负荷过大会进一步加重情绪异常。

3.抑郁

抑郁患者并非全脑功能低下，而是脑区功能不均衡。前额内侧、顶内侧功能亢进，前额背外侧功能低下，与失眠、焦虑的脑区异常特征形成明显区别。

目前研究团队正依托全球相关文献，绘制失眠、焦虑、抑郁的脑区功能高低图谱，为后续精准调控提供明确靶点参考。

基于三类疾病的脑区异常特征，通过不同能量形式针对特定脑区靶点进行调控，发现不同靶点、能量的调控效果存在明显倾向性，部分靶点为广谱调控位点，可同时改善3类症状。

1.全脑频率调控

采用40 Hz频率进行全脑刺激，利用前额与乳突间的通道实现跨网络调控，对失眠、抑郁均展现出良好效果。

2.局部脑区靶点调控

（1）前额背外侧

左侧：功能低下为抑郁核心特征之一，磁、光刺激可提升其功能，对抑郁有短暂缓解效应，但对失眠、焦虑改善效果不理想。

右侧：失眠、焦虑时呈功能亢进，采用直流电阴极压制其活动，可显著改善失眠、焦虑症状，治疗14 d后，患者脑部网络可恢复至接近正常人水平。

（2）前额内侧

该区域属于默认网络核心区域，尤其是额极10区（与人类复杂思维密切相关，人类该区域发育最完善）。采用光刺激该区域，可同时改善焦虑、抑郁、失眠3大症状，为无明显倾向性的广谱调控靶点。

（3）右侧顶下区

右侧顶下区为默认网络，焦虑、失眠患者呈功能亢进。采用电刺激压制其活动，可同步缓解焦虑、抑郁、失眠症状。同时，该区域作为特殊点进行调控时，脑部网络改变最明显的部位为左侧对应区域，展现出跨侧调控效应。

（4）左侧颞后区（颞上钩后部）

调控该区域对抑郁有明确改善效果，对焦虑有一定作用，但对失眠的调控效果未达到统计学差异，不适宜作为失眠的主要调控靶点。

3.多靶点时序性调控新思路

基于突触可塑性的时间依赖性特征，提出毫秒级尺度多靶点时序调控策略：精准控制2个靶点的刺激先后顺序，利用突触前、后脉冲的时间差，实现对神经网络环路的定向调控。

研究发现，100 ms为多靶点调控的有效时间间隔，此时调控效果优于单靶点刺激；而10、20 ms等短间隔因路径消耗时间，效果反而减弱，这一发现为神经调控的精准化升级提供了新方向。

1.发展前景

神经调控技术无论无创式（磁、电、光、超声）还是植入式（DBS、VNS等），均具有广阔的临床发展前景，为失眠、焦虑、抑郁等传统神经精神疾病的治疗开辟了全新路径，也为神经科疾病的诊疗范围拓展提供了多种可能。

2.核心难题

相较于研发调控工具，目前神经调控发展的核心难点在于：对疾病的病理生理过程、脑结构与功能的异常改变认知仍不充分。临床中需要投入大量时间和精力，厘清疾病的具体神经机制，进而制定基于个体的个性化调控方案，这需要科研与临床人员的持续探索。

王玉平 教授

首都医科大学宣武医院

主任医师、教授、博士生导师

首都医科大学宣武医院神经内科首席专家

宣武医院河北医院院长

中华医学会心身医学分会主任委员

中华医学会神经病学分会睡眠障碍学组组长

中国医药教育协会神经内科专委会主任委员