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自适应脑深部刺激（adaptive deep brain stimulation, aDBS）依赖生理生物标志物来推断帕金森病患者的运动状态，并指导治疗性刺激。然而，神经生物标志物本身可能会受到刺激的影响，从而可能限制其在闭环控制中的效用。我们通过检验DBS设备内置加速度计能否在不同刺激条件下准确追踪帕金森运动状态来应对这一局限性。我们分析了超过1900小时的慢性记录数据，包括持续性STN刺激前后获取的丘脑下核（subthalamic nucleus, STN）、感觉运动皮层及设备内置加速度信号，以及对运动迟缓和异动症的连续可穿戴评估。 在不同刺激条件下，基于加速度计提取的特征能够稳健地追踪运动症状严重程度，并且在症状解码方面优于神经特征。从机制上看，STN总β功率——一种广泛用于aDBS的生物标志物——之所以信息量较低，是因为它混合了与运动状态呈相反关系的周期性和非周期性神经过程。在主动刺激下，周期性β活动与症状严重程度之间的耦合减弱，而STN非周期性活动、皮层周期性活动以及皮层-丘脑下核相干性则保持相对稳定。综上，这些发现表明，在脑深部刺激过程中，神经和行为生物标志物表现出不同的稳健性，并确定设备内置加速度计是运动状态的一种稳健行为生物标志物，从而为其在下一代自适应DBS系统中的应用提供了依据。
自适应脑深部刺激（adaptive deep brain stimulation，aDBS）依赖生理生物标志物来推断运动状态，并指导帕金森病的治疗性刺激。然而，神经生物标志物本身可能会受到刺激的改变，从而可能限制其在闭环控制中的效用。我们通过检验植入于DBS装置中的加速度计是否能够在不同刺激条件下准确追踪帕金森运动状态，来应对这一局限性。我们分析了超过1,900小时的慢性记录数据，这些数据包括在持续丘脑底核（subthalamic nucleus，STN）刺激之前及期间采集的STN、感觉运动皮层以及装置内嵌加速度计信号，同时还结合了对运动迟缓和异动症的连续可穿戴评估。在不同刺激条件下，源自加速度计的特征能够稳健地追踪运动症状严重程度，并且在症状解码方面优于神经特征。从机制上看，总STN β功率——一种广泛用于aDBS的生物标志物——之所以信息量较低，是因为它混合了与运动状态呈相反关系的周期性与非周期性神经过程。在主动刺激下，周期性β活动与症状严重程度的耦合减弱，而STN非周期性活动、皮层周期性活动以及皮层-丘脑底核相干性则保持相对稳定。综上，这些发现表明，神经与行为生物标志物在脑深部刺激期间表现出不同程度的稳健性，并确定装置内嵌加速度计是运动状态的一种稳健行为生物标志物，从而支持其在下一代自适应DBS系统中的应用。
T.D.为Amber Therapeutics, Ltd.的首席工程师及股东。T.D.同时担任Mint Therapeutics的非执行董事长以及Onward Medical的非执行董事。P.A.S.曾为InBrain Neuroelectronics和Echo Neurotechnologies提供咨询。S.L.曾为Iota Biosciences提供咨询，且为Ocean Neuro的联合创始人兼首席执行官。W.J.N.因向InBrain Neuroelectronics提供咨询而获得酬金。其余作者声明不存在竞争性利益。
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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.08.737286v1?rss=1
🏷️ 帕金森病 脑深部刺激 加速度计 运动状态追踪 闭环神经调控