Translational Psychiatry：经颅直流电刺激靶向 pre-SMA 对强迫症患者抑制功能的调控作用

抑制功能缺陷是强迫症（OCD）的核心病理特征之一，患者常表现出对侵入性思维和强迫行为的控制能力下降。这种缺陷不仅体现在临床行为中，也反映在神经影像学上相关脑区的异常活动。近年来，经颅直流电刺激（tDCS）作为一种非侵入性神经调控技术，在改善健康人群抑制功能方面展现出潜力，但其在OCD患者中的效果及神经机制仍不明确。本研究首次采用同步tDCS与功能磁共振成像（fMRI）技术，通过严谨的双盲、随机、假刺激对照交叉设计，系统探究了前辅助运动区（pre-SMA）的阳极tDCS对OCD患者抑制功能的影响及其背后的全脑网络调控模式，为开发新型治疗策略提供了重要依据。

研究纳入47名符合DSM-5诊断标准的OCD患者，排除了合并严重精神疾病或神经系统疾病等干扰因素。实验采用NeuroConn MRI兼容刺激仪，在3T磁共振环境中进行。阳极电极精准定位于右侧pre-SMA（基于EEG 10-20系统的FC1点），阴极置于FC2点，电流强度为2 mA，持续20分钟。刺激期间，患者需完成事件相关设计的Stroop任务——在一致条件（颜色词与字体颜色匹配）和冲突条件（颜色词与字体颜色不匹配）下进行按键反应，以评估抑制控制能力。fMRI数据通过多元偏最小二乘法（PLS）分析，重点关注刺激条件与任务冲突相关的脑区激活模式，同时结合电场建模（SimNIBS软件）量化个体化电场分布，并探讨皮层厚度对刺激效果的潜在中介作用。

行为学结果显示，单次真实tDCS显著提升了患者在冲突条件下的正确反应率（Wilcoxon检验，z=2.37，p=0.02），但反应时间无统计学差异。这一发现提示，tDCS可能优先增强抑制精度而非反应速度，与OCD患者普遍存在的“准确性优先”策略一致。神经影像学分析进一步揭示，真实刺激条件下，前额-顶叶-小脑网络呈现广泛激活增强，关键脑区包括pre-SMA（坐标：-32, -2, 54；Bootstrap比率=5.911）、额中回、额下回（IFG）、前扣带回及顶上小叶。这些区域与健康人群抑制功能的经典网络部分重叠，但值得注意的是，OCD患者中既往报道的低激活区域（如眶额皮层、丘脑）亦出现活动上调，提示tDCS可能通过重塑异常网络连接实现功能代偿。此外，PLS交互效应分析显示，真实刺激在冲突条件下诱发的激活显著高于假刺激，且效应峰值出现在刺激后6秒（滞后6），与血流动力学响应函数的时间特性吻合。

图1：任务抑制措施

电场建模表明，pre-SMA靶区电场强度最高，但刺激效应广泛波及额叶、顶叶甚至对侧小脑。这种扩散性作用可能解释为何中介分析未发现pre-SMA皮层厚度或局部电场强度对行为改善的中介效应（p>0.05）。研究推测，tDCS的疗效源于其对分布式网络的整体调控，而非单一靶点的局部作用。这一发现挑战了传统“焦点刺激”范式，提示未来需结合网络动力学优化刺激方案。

研究的创新性在于首次将同步tDCS-fMRI技术应用于OCD人群，克服了传统研究中刺激与扫描时间分离的局限，直接捕捉到刺激期间的实时神经响应。然而，局限性亦需关注：首先，样本中包含用药与未用药患者，尽管要求药物稳定8周，但仍可能引入混杂效应；其次，缺乏健康对照组，难以区分OCD特异性反应与普遍性神经调控机制；此外，单次刺激的短期效应无法推断长期疗效，后续需结合多疗程设计验证临床转化潜力。

图2：电场幅值分布

从临床视角看，pre-SMA作为连接运动规划与认知控制的关键枢纽，其调控可能打破OCD患者“强迫-焦虑-缓解”的恶性循环。尽管当前结果未显示症状量表评分改善，但抑制功能的提升为症状缓解提供了潜在通路。未来研究可探索tDCS与其他治疗手段（如认知行为疗法）的协同效应，或基于个体化电场模型定制刺激参数，以进一步提高疗效。此外，结合机器学习分析大样本异质性，有望识别不同OCD亚型的最佳响应特征，推动精准医学实践。

原始出处：
Rodriguez-Manrique, D., Ruan, H., Winkelmann, C. et al. Investigating the effects of brain stimulation on the neural substrates of inhibition in patients with OCD: A simultaneous tDCS–fMRI study. Transl Psychiatry 15, 173 (2025). https://doi.org/10.1038/s41398-025-03381-9