无影灯下，一位帕金森女性患者躺在手术台上，她将要接受的手术被称作脑深部电刺激术，虽说是手术，但医生并不会切除她的任何组织，而是仅仅将一根微米级别的电极植入到她的大脑核团之内。该患者由于帕金森的原因，多年来四肢一直有震颤的症状。经过2个小时的电极植入手术，在植入电极的刺激器开启瞬间，伴随了她14年的震颤消失了。
这是年播出的纪录片《手术两百年》中的一个片段，相信看过这集纪录片的观众对深部脑刺激这个神奇的技术印象深刻。
深部脑刺激（DeepBrainStimulation，DBS）指的是通过向患者特定的深部脑区植入电极，用微电极刺激脑区，主要用于治疗帕金森引起的震颤，癫痫，特发性震颤，妥瑞综合征等疾病引起的多种药物难治型的运动障碍。
（图：DBS示意图）
发展历史
对于大脑的探索，从古至今人类一直都没有停止前进的脚步。早在公元46年，就有人开始尝试通过将电鳐放在头上治疗头痛。直到18世纪，人们才逐渐意识到大脑是一个不均匀的电学器官。年，Fritsch和Hitzig医生注意到，在包扎一侧颅骨外伤伤口的时候，会引起对侧的肢体抽搐。恰逢此时电池发明不久，电学兴起。于是，在6年后，Fritsch和Hitzig在狗身上展开实验，通过电池，以分级的电能分别给狗的大脑皮层施加刺激，从而诱导出从细小的手臂运动到全身性震挛发作。
（图：Bartholow医生）
（图片来源：Wikipedia）
为了尝试观察他人的动物实验是否在人类身上也适用，来自美国的Bartholow医生决定做出尝试。年，辛辛那提（Cincinnati），一位基底细胞癌晚期的病人，由于癌细胞侵袭了颅骨，精神异常。Bartholow医生得以用电流刺激她的大脑。起初，实验开展的比较顺利，电流刺激引起了对侧的肢体运动。然而，在随后的一次实验中，这位病人由于电流刺激，被诱导出癫痫发作。随后几天，癫痫成为自发性发作，随后该名患者最终死亡。
这在当时引起了不小的舆论压力，虽然Bartholow医生将患者的死亡归咎于基础疾病。然而仍旧受到了大量的谴责，美国医学会，英国医学期刊等机构认为患者精神异常并不能做出有效的知情同意，在实验过程中遭受痛苦的体验，以及加速了最终的死亡。
随后，关于电刺激对于人脑的影响便暂时停滞。
十年后，霍斯利（Horsley）医生提出了大脑存在功能性分区的概念，此外在他人的建议下，年他开展了癫痫外科病人使用的第一例皮质脑电图记录实验。年，他与Clarke医生一同发明了叫做立体定位手术的技术。简单讲就是将多组带有坐标刻度的支架固定在动物的颅骨上，用于在手术过程中对大脑区域进行精确定位，使其成为了神经外科手术的重要开创者之一。年，Spiegel等人改进和发明了脑立体定位器，用于患者的外科手术定位。至今为止，神经外科手术仍然使用这种方式对手术进行定位。
（图：Spiegel等人制作的早期立体定位仪（侧面观））
有了具体的定位手段，神经外科领域迅速发展。
在此之前，癫痫、帕金森、精神分裂症等多种疾病需要通过外科手术切除部分脑组织的方式加以治疗。年Horsley医生针对运动障碍的患者在椎体系统部位展开了皮质消融技术。尽管这些手术成功消除了不正常的运动症状，但是患者遗留了明显的后遗症，例如肢体瘫痪。
20世纪50年代，电刺激仅用于标记大脑重要的关键结构，用于矫正立体定位仪的误差。除此之外，在进行脑组织的外科切除之前，人们也需要对大脑进行长时间的信号记录。
年，Chardack等人改进了第一例可以植入的心脏起搏器。于是电刺激又一次进入了医生们的视野。
年Shealy发明了脊椎刺激器，为下一步电刺激治疗运动和精神障碍打好了基础。
但治疗脑部疾病的方式并不总是用外科的手段，年，氯丙嗪的出现用于替代了一些精神疾病的外科治疗手段。
（图：左旋多巴）
（图片来源：科研文献）
而年，随着左旋多巴的出现，使得帕金森这种疾病的外科治疗手段发展也趋于停滞。左旋多巴作为口服药物，很好地缓解了帕金森的一些症状。人们开始认为药物是治疗神经疾病的更好方式。由于外科手段的高风险与并发症和部分实验的伦理道德因素。年，美国国会通过了生物医学和行为研究人体受试者保护法案，医院对于心理疾病的外科治疗手段被禁止开展。
于是电刺激治疗的研究又一次陷入低谷。
随着时间推移，功能神经外科虽说发展缓慢，考虑到病人数量稀少，手术花费高昂，以及对设备和器械具有极高的要求，脑室造影和术中电生理学等发展受到了限制，但这些领域仍旧有些许进展。
20世纪50年代，临时植入在不同脑区的电极用于治疗疼痛取得了很好的效果。
20世纪70年代早期，出现了一些关于长期深部脑刺激系统植入到丘脑治疗疼痛的报道。
随后，美敦力公司（Medtronic）于年在明尼阿波利斯（Minneapolis)建立了第一个神经学分部，致力于开发治疗慢性疼痛的深部脑刺激设备。此外，也有其他公司将该技术用于解决植物状态的患者。
（图：美敦力神经外科）
（图片来源：美敦力