全息超音波精準調控多個腦區,開創非侵入性腦部治療新紀元
编辑者: Maria Sagir
由蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zurich)、蘇黎世大學(University of Zurich)及紐約大學(NYU)的頂尖研究團隊於2025年7月共同開發的一項革命性系統,正以前所未有的精準度與非侵入性的方式,實現對大腦多個區域的同步調控,研究人員已成功同時刺激大腦中三到五個精確定義的點。這項名為全息經顱超音波刺激(holographic TUS)的創新技術,為治療神經及精神疾病提供了全新途徑,無需手術即可精確調節神經迴路的功能。
該全息TUS系統的核心是一個頭盔狀的裝置,內含512個超音波發射器。這些發射器協同作用,將聲波聚焦成複雜的圖案,使其能夠穿透顱骨,精準地激活特定神經元。這種方法不僅大幅提升了治療的精準度,還能降低所需的超音波強度,從而潛在地減少副作用的發生。研究成果已發表於《Nature Biomedical Engineering》期刊,並首次在活體動物實驗中提供了超音波圖案激活腦迴路的視覺證據。這項突破為開發治療帕金森氏症、憂鬱症及癲癇等疾病的創新非侵入性療法奠定了堅實基礎。
此項研究得到了美國國家衛生研究院(NIH)的資助,標誌著非侵入性神經調控領域的一大飛躍。研究團隊目前正積極推進該技術的臨床應用。值得注意的是,非侵入性腦部刺激技術的發展日新月異,包括經顱磁刺激(TMS)和經顱直流電刺激(tDCS)等技術,已在多種神經系統疾病的治療中展現出潛力。例如,TMS已被用於治療帕金森氏症,並在改善運動和認知功能方面顯示出益處。此外,聚焦超音波(FUS)技術也因其能夠精確靶向特定腦區,甚至暫時打開血腦屏障以促進藥物遞送,而成為一個重要的研究方向。
這項全息TUS技術的出現,不僅是對現有神經調控方法的重大進展,更預示著未來腦部疾病治療的廣闊前景。透過精確且溫和的方式干預神經迴路,有望為廣大患者帶來更安全、更有效的治療選擇,並為理解複雜的大腦功能提供新的視角。研究團隊對此技術的潛力充滿信心,並致力於將其轉化為實際的臨床應用,以期改善全球數百萬患者的生活品質。
來源
Scienmag: Latest Science and Health News
Holographic transcranial ultrasound neuromodulation enhances stimulation efficacy by cooperatively recruiting distributed brain circuits
New technique uses focused sound waves and holograms to control brain circuits
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