NIRS 近紅外光腦光譜儀如何觀察 rTMS 重覆經顱磁刺激治療成效？

6/26/2026 ,
NIRS TMS

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先說結論

重覆經顱磁刺激 是一種已經獲得多國衛生主管機關認可的憂鬱症治療方式，特別適用於對藥物治療效果不佳的案主。近年來研究人員開始用功能性近紅外光譜儀（fNIRS，也就是一般常說的 NIRS 近紅外光腦光譜儀）來觀察 重覆經顱磁刺激 治療前後大腦血氧的變化，希望更了解治療帶來的大腦改變。

什麼是 重覆經顱磁刺激？為什麼可以用來治療憂鬱症？

磁刺激是怎麼回事？

經顱磁刺激（TMS）的原理其實不難。醫師會把一個線圈放在案主的頭皮上，線圈會產生一道短暫的磁場。這道磁場可以無傷害的穿過頭骨，讓底下的大腦皮質神經細胞產生微弱的電流，進而影響那個腦區的活動。

重覆經顱磁刺激 就是「重覆」做這件事。會在同一個位置連續多次，頻率可能是每秒 1 下或 50 下不等。經過一段時間的重覆刺激，大腦那個區域的活化程度會產生比較持久的改變。就像反覆練習某個動作，肌肉會產生記憶；反覆刺激某個腦區，該腦區的功能也會跟著調整。

為什麼可以用在憂鬱症？

憂鬱症跟大腦前額葉的功能低下有關。常見的症狀，像注意力變差、對事情提不起勁、一直往壞處想，都跟前額葉的運作脫不了關係。

重覆經顱磁刺激 的想法很直接：既然某個腦區功能不夠活躍，那就用磁刺激幫它「加把勁」。研究發現，對左側背外側前額葉皮質（下面會介紹）做高頻率的 重覆經顱磁刺激 刺激，可以提升那個腦區的活性，經過幾週的療程後，一部分案主的憂鬱症狀確實改善了。

重覆經顱磁刺激 已經獲得美國食品藥物管理局（FDA）和台灣食品藥物管理署的核准，用於治療憂鬱症。

治療大概是怎麼進行的？

一個完整的 重覆經顱磁刺激 療程大約是 4 到 6 週，每週做 3-5 次，每次大約 20 到 40 分鐘。治療時案主坐在椅子上，清醒而且不需要麻醉。醫師會先找到合適的刺激位置和強度，然後把線圈固定在頭皮上開始刺激。

過程中案主可能會感覺到頭皮有被橡皮筋彈到的感覺，有些人會覺得不太舒服，但通常可以調整到可以接受的程度。

重覆經顱磁刺激 常刺激的腦區：DLPFC 是什麼？

背外側前額葉皮質

DLPFC 的全名是 dorsolateral prefrontal cortex，中文叫「背外側前額葉皮質」，位置大概在額頭兩側偏上的地方。這個腦區負責的事情很多，包括：

  • 把注意力集中在該做的事情上
  • 做決定和計畫
  • 調節情緒，不讓負面情緒一發不可收拾
  • 抑制不恰當的想法或衝動

可以把 DLPFC 想成大腦的「指揮官」。它幫我們把注意力放在當下重要的任務上，不讓我們被負面想法牽著走。

為什麼憂鬱症跟 DLPFC 有關？

多篇研究都指向同一個方向：憂鬱症案主的 DLPFC 功能往往比健康的人來得低落。

An 等人（2026）的研究用 fNIRS 觀察了 47 位憂鬱症案主和 22 位健康對照組，在執行情緒聯想任務時的大腦反應。結果發現，憂鬱症案主的 DLPFC 活化明顯不足，而且活化時間比健康的人慢半拍。相對的，另一個叫內側前額葉皮質（mPFC）的腦區則過度活化，研究人員認為這可能跟憂鬱症常見的反覆鑽牛角尖（反芻思考）有關。

Zhou 等人（2025）針對中風後憂鬱的案主做了類似的觀察，發現中度憂鬱的案主在雙側 mPFC 和同側 DLPFC 的血氧活化都比非憂鬱的中風案主來得低，而且活化程度跟 HAMD 憂鬱量表分數呈負相關。換句話說，憂鬱程度越嚴重，DLPFC 的活化越弱。

Ding 等人（2025）的研究進一步比較了憂鬱症、焦慮症和睡眠障礙的案主，發現憂鬱症組在執行語言流利任務時，前額葉和顳葉之間的連結特別弱，尤其是左上顳迴和中央前迴的功能連結明顯減少。

這些研究共同指向一個結論：憂鬱症跟 DLPFC 的功能低下密切相關。這也解釋了為什麼 重覆經顱磁刺激 常選擇刺激左側 DLPFC。

為什麼是左側？

多數研究顯示，左側 DLPFC 跟正向情緒和趨近行為有關，右側 DLPFC 則跟負向情緒和退縮行為有關。憂鬱症案主常見左側 DLPFC 功能低下，所以用高頻 重覆經顱磁刺激 刺激左側 DLPFC 來提升它的活性，是目前最常見的做法。

當然也有研究嘗試刺激右側 DLPFC（用低頻抑制性刺激），或是同時刺激兩側。

NIRS 近紅外光腦光譜儀 可以在 重覆經顱磁刺激 治療中觀察什麼？

NIRS 近紅外光腦光譜儀 的基本原理

功能性近紅外光譜儀（fNIRS 或 NIRS 近紅外光腦光譜儀）用的是近紅外光，波長大約在 650 到 1000 奈米之間。這個波段的光可以穿透頭皮和頭骨，到達大腦皮質表面。

大腦活動時，那個區域需要更多氧氣，血流量就會增加。含氧血紅素（oxy-Hb）和去氧血紅素（deoxy-Hb）對近紅外光的吸收率不同，所以 NIRS 近紅外光腦光譜儀 可以透過測量光線的變化，推算出大腦皮質表面的血氧濃度變化。血氧變化反映了那個腦區的神經活動程度。

NIRS 近紅外光腦光譜儀 在 重覆經顱磁刺激 治療前後的角色

在 重覆經顱磁刺激 的情境下，NIRS 近紅外光腦光譜儀 可以做幾件事：

  • 治療前的基準測量。 在開始 重覆經顱磁刺激 之前，用 NIRS 近紅外光腦光譜儀 測量案主在執行認知或情緒任務時的前額葉血氧反應，建立一個「基準線」。研究顯示，憂鬱症案主的 DLPFC 血氧活化通常比健康的人低。
  • 治療後的追蹤。 經過幾週的 重覆經顱磁刺激 治療後，再做一次 NIRS 近紅外光腦光譜儀 測量，看看前額葉的血氧反應有沒有改變。如果治療有效，理論上 DLPFC 的活化應該會比治療前提升。
  • 刺激效果的即時觀察。 NIRS 近紅外光腦光譜儀 可以在施打 TMS 的同時測量大腦血氧，讓研究人員了解刺激是否真的影響了目標腦區。

Int-Veen 等人（2025）的研究就是一個很好的例子。他們用 Theta Burst Stimulation（TBS，一種 重覆經顱磁刺激 的變化型）刺激健康受試者的左側 DLPFC，同時用 fNIRS 觀察大腦的血氧變化。結果顯示，不同的刺激模式（興奮性的 iTBS 和抑制性的 cTBS）確實會對前額葉皮質的血氧產生不同的影響，而且這個影響跟個人的反芻思考傾向有關。

研究發現：治療前後大腦血氧有什麼變化？

DLPFC 活化偏低是憂鬱症的常見特徵

多項 fNIRS 研究一致發現，憂鬱症案主在執行認知任務時，DLPFC 的血氧活化比健康的人來得低。

Huang 和 Wan（2026）的研究比較了 60 位憂鬱症案主和 60 位健康對照組，發現憂鬱症組的前額葉積分值（反映活化強度的指標）明顯較低，而且重心值（反映活化時間點的指標）偏高。這表示憂鬱症案主的前額葉不只活化比較弱，活化的時間型態也不一樣。

憂鬱程度越重，活化越弱

Zhou 等人（2025）在中風後憂鬱的案主中發現了劑量效應：中度憂鬱的案主，其雙側 mPFC、同側 DLPFC 和對側顳葉的活化都比非憂鬱的中風案主顯著減少，而且這些腦區的活化強度跟 HAMD 憂鬱量表分數呈負相關。輕度憂鬱的案主變化比較不明顯。

這個發現的臨床意義：如果 NIRS 近紅外光腦光譜儀 能區分不同程度的憂鬱，未來或許可以輔助追蹤治療效果。

前額葉和顳葉的連結也受到影響

Ding 等人（2025）的研究不只看單一腦區的活化，還分析了腦區之間的功能連結。他們發現，憂鬱症案主在執行語言流利任務時，前額葉和顳葉之間的整體連結強度明顯比健康組低。這表示憂鬱症不只是某個腦區「不夠力」，腦區之間的溝通也出了問題。

治療後的變化

Yuan 等人（2025）的研究雖然不是直接做 重覆經顱磁刺激，而是做電針結合藥物治療，但提供了 fNIRS 追蹤治療反應的範例。120 位憂鬱症案主被隨機分到純藥物組和藥物加電針組，治療 4 週後用 fNIRS 測量大腦反應。結果顯示，合併治療組不只認知功能和憂鬱症狀改善得更多，fNIRS 測到的前額葉皮質活化也比純藥物組來得強。

如果不同的治療方式（包括 重覆經顱磁刺激）都能改善 DLPFC 的活化，那 NIRS 近紅外光腦光譜儀 可能可以用來追蹤各種治療的效果。

TBS 刺激當下的大腦反應

Int-Veen 等人（2025）的研究特別有意思，因為他們直接用 fNIRS 觀察 TBS 刺激左側 DLPFC 後大腦的血氧變化。88 位健康受試者分成高反芻和低反芻兩組，分別接受興奮性刺激（iTBS）和抑制性刺激（cTBS）。

結果發現了幾件事：

  • 刺激順序有影響。 同一位受試者如果第一次接受的是真正刺激，第二次不論做什麼，大腦反應都會受到前一次經驗的影響。這提醒研究者，重複測量的實驗設計需要考慮這種「順序效應」。
  • 反芻傾向會影響刺激效果。 反芻傾向會影響刺激效果。高反芻傾向的人在接受了興奮性 iTBS 刺激後，反而出現更高的壓力和負面情緒，而不是預期的改善；低反芻傾向的人則出現反芻思考減少的情況。這說明 TBS 的效果不是一體適用的，跟個人的心理特徵有關。

李醫師對於反芻傾向較高，或是 NIRS 近紅外光腦光譜儀 上顯示有二次活化的人，在 重覆經顱磁刺激 比較會選擇高頻而不是 TBS。臨床經驗中，此時高頻效果優於 TBS。另外可能會再加上 DMPFC 的刺激。

在血氧數據方面，fNIRS 確實測量到了不同刺激條件下的皮質氧合差異，雖然經過嚴格的統計校正後，有些差異沒有達到顯著水準。研究團隊認為，壓力誘發時的大腦血氧反應本來就很強烈，可能掩蓋了 TBS 帶來的改變。

對正在考慮或接受 重覆經顱磁刺激 治療的案主有什麼意義？

NIRS 近紅外光腦光譜儀 測量是研究的輔助工具

NIRS 近紅外光腦光譜儀 測量的目的是幫助醫療人員了解大腦在治療前後的變化。你的主治醫師會加上你的症狀變化、生活功能和整體狀態來評估治療是否有效，而不是單看 NIRS 近紅外光腦光譜儀 的數據。

治療反應因人而異

不是每個做 重覆經顱磁刺激 的人都會改善。目前的研究顯示，大約有 50% 到 60% 的案主會出現有意義的症狀改善。效果的好壞跟很多因素有關，包括憂鬱症的嚴重程度、是否有其他共病症、使用的藥物等等。

NIRS 近紅外光腦光譜儀 測量到的大腦變化也一樣因人而異。有些案主治療後 DLPFC 活化明顯提升，有些變化不明顯，但臨床症狀都有改善的可能。

什麼情況應該尋求專業協助？

  • 如果你已經接受了憂鬱症的治療（不管是藥物、心理治療或 重覆經顱磁刺激），但症狀持續惡化或完全沒有改善，請跟你的主治醫師討論調整治療計畫。
  • NIRS 近紅外光腦光譜儀 測量的結果應該由專業人員解讀。如果你做了 NIRS 近紅外光腦光譜儀 測量，請跟醫療團隊或主治醫師討論。

延伸閱讀：

常見問題 FAQ

做 重覆經顱磁刺激 會不會痛？

第一次治療時醫師會從低強度開始，慢慢調到適合的強度。如果真的很不舒服，可以跟醫師反映調整。少數人治療後會頭痛，通常吃一般止痛藥就會好。

做一次 重覆經顱磁刺激 就會有效嗎？

不會。重覆經顱磁刺激 需要累積效果，一般需要 2 到 4 週才會開始感覺到症狀改善。一個完整療程通常需要 4 到 6 週，每週 3-5 次。

NIRS 近紅外光腦光譜儀 可以決定我要不要做 重覆經顱磁刺激 嗎？

不行。目前 NIRS 近紅外光腦光譜儀 在憂鬱症的角色可以協助評估治療前後反應，以及可能刺激的位置，但並非決定治療的方式。

NIRS 近紅外光腦光譜儀 測量有風險嗎？

NIRS 近紅外光腦光譜儀 使用的是近紅外光，是一種非侵入性的測量方式。光線強度很低，不會對大腦造成任何傷害。測量時只需要戴上一頂裝置，不會有電流通過頭部，沒有風險。

重覆經顱磁刺激 有什麼副作用？

最常見的副作用是頭皮不適和頭痛，通常輕微且短暫。極少數情況下可能引發癲癇發作（機率低於千分之一），有癲癇病史的人需要特別注意。跟電痙攣治療（ECT）不同的是，重覆經顱磁刺激 不需要麻醉，也不會造成意識喪失或記憶障礙。

主要參考文獻

  1. An Q, Cao M, Zhang J, et al. (2026). Spatiotemporal disruption of prefrontal dynamics during affective association in depression: an fNIRS case-control study. BMC Psychiatry, 26(1):124. https://doi.org/10.1186/s12888-026-07800-z
  2. Ding F, Ying Y, Jin Y, et al. (2025). Reduced frontotemporal connectivity during a verbal fluency task in patients with anxiety, sleep, and major depressive disorders. Frontiers in Neurology, 16:1542346. https://doi.org/10.3389/fneur.2025.1542346
  3. Zhou S, Liu X, Chen M, et al. (2025). fNIRS evidence of abnormal frontotemporal cortex activation and functional connectivity in depressed patients after stroke: neuromodulatory mechanisms from mild to moderate depression. Frontiers in Neurology, 16:1599733. https://doi.org/10.3389/fneur.2025.1599733
  4. Huang J, Wan D. (2026). Differences in Near-Infrared Light Spectral Characteristics and Cranial MRI Parameters in Patients with Major Depressive Disorder. Psychiatry and Clinical Psychopharmacology, 36(2):143-149. https://doi.org/10.5152/pcp.2026.24965
  5. Yuan J, Qi R, Zhang Y, et al. (2025). Exploring the neural mechanisms of electroacupuncture for cognitive impairment in depression using functional near-infrared spectroscopy: a randomized controlled trial. Frontiers in Psychiatry, 16:1650695. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2025.1650695
  6. Int-Veen I, Eßer U, Ladegast S, et al. (2025). Investigating the neural and behavioral correlates of the stress-rumination link in healthy humans by modulating the left Dorsolateral Prefrontal Cortex using Theta Burst Stimulation. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience, 25:1449-1472. https://doi.org/10.3758/s13415-025-01305-0