苏黎世联邦理工学院、苏黎世大学和纽约大学的联合研究团队于2025年7月公布了一项开创性的全息经颅超声波刺激（TUS）系统。该系统能够无创地同步激活大脑的多个区域，为治疗神经系统和精神疾病提供了新的可能性，无需手术即可精确调控神经回路。
这项全息TUS系统采用了一个类似头盔的装置，集成了512个超声波发射器。这些发射器能够将声波聚焦成复杂的图案，穿透颅骨，精准激活特定的神经元。这种方法不仅提高了治疗的精确度，还降低了所需的超声波强度，从而有望最大限度地减少副作用。研究成果已发表在《自然·生物医学工程》杂志上，首次在活体动物身上提供了超声波图案激活脑回路的直观证据。这一突破性进展有望为帕金森病、抑郁症和癫痫等疾病带来新颖的非侵入式治疗方案。
美国国立卫生研究院（NIH）资助了这项研究，标志着非侵入性神经调控领域迈出了重要一步。与传统的侵入性神经调控技术（如深部脑刺激）相比，全息TUS能够同时激活多个分散的大脑区域，研究人员能够同时刺激大脑中三到五个精确定义的点，更有效地调控复杂的神经网络。研究表明，该方法能够将激活阈值降低一个数量级，显示出其在提高刺激效率方面的巨大潜力。
这项技术的发展受益于超声波在医学领域的广泛应用。低强度超声波在脑部调控方面的应用，为实现精确且无创的脑活动影响提供了新的可能。此前，FDA已批准了一些利用强超声波来消融与帕金森病震颤相关的神经元的治疗方法。而这项新技术则通过低强度超声波激活神经元，其产生的广泛影响有助于调节神经回路的整体功能。研究人员正致力于开发更先进的计算模型，以期更深入地理解和利用超声波在活体生物体内的神经回路激活机制，为未来脑科学研究和疾病治疗提供强大的工具。该技术在动物模型上的应用，为未来在人类患者中进行阿尔茨海默病、癫痫、帕金森病、抑郁症及中风恢复等疾病的治疗奠定了基础，尽管在早期研究阶段，仍需严格的动物实验来确保其安全性和有效性。