聚焦超声可以实现精确的无创治疗

卡耐基梅隆大学的贺氏实验室专注于无创神经工程解决方案，不仅提供诊断技术，还提供创新的治疗方案。他们的最新研究表明，通过低强度超声进行的无创神经调节可以在操纵神经元时具有细胞类型的选择性。

帕金森氏症、癫痫和失眠症只是当今使用神经调节治疗技术的神经疾病中的一小部分。神经调节将可控制的能量传递给神经系统，以治疗和改善患者的生活质量。目前的神经调节方法虽然有效，但也有缺点和局限性。

“深脑刺激，这是非常成功的，而是通过植入电极进行侵入性的电刺激形式，是今天临床环境中的神经调节如何使用的一个例子，”Carnegie Mellon University的生物医学工程教授Bin He。“医疗专业人员还使用了非血管颅磁刺激和经颅电流刺激，这两者都缺乏专门关注神经电路水平的能力。我的小组有兴趣帮助开发更有效和完全无创的替代方案。”

低强度经颅重聚焦超声波或TFU是一种新兴和完全可逆的神经调节技术。它是非侵入性的，精确的，并且它不需要手术。在TFUS神经调节过程中，脉冲机械能通过头骨传播高空间分辨率选择性，有高度针对性大脑区域，可以通过参数调整来引导激活或抑制。

在最近发表的工作中自然通讯他的团队首次证明，tFUS神经调节可以靶向特定的细胞类型。他们的研究发现，兴奋性神经元对超声脉冲重复频率表现出很高的敏感性，而抑制性神经元则没有。

这种发现是显着的，因为它表明使用可以直接翻译的技术来调节所选细胞亚群的非侵入性神经调节技术的第一能力人类使用。随着tFUS激活兴奋性或抑制性神经元的能力得到证明，未来的应用可能导致使用聚焦超声能量精确定位脑回路，并通过调节超声参数激活或抑制选定的神经元亚群。

“由于我们的研究，我们获得了直接证据，即不同的神经元种群在大脑中对超声刺激的不同之处，”据“卡内基梅隆大学”的实验室的研究科学家为“凯宇说。“我们确定了一种能够调整兴奋性和抑制神经元活动之间的平衡的关键刺激参数，我们进行了彻底的对照实验，以支持这些有价值的神经科学结果。”

本研究的应用具有广泛的意义;这不仅仅局限于一种疾病。对于许多遭受疼痛、抑郁和加法折磨的人，他认为无创tFUS神经调节可用于促进治疗。

“如果我们能用声波定位和定位大脑区域，超声波能源，我相信我们可以潜行无数神经系统和精神病疾病和条件，“他说。”这种类型的治疗选项有可能转变医生在医学院学习并继续练习。当然，非侵入性，精确的反转治疗选项也为患者提供无尽的益处。我的梦想是让一切都不造就。“

他的下一个目标是进一步开发tFUS神经调节技术增加了空间分辨率和焦点，直接测试了TFU治疗人类脑状况的适用性。

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