Ultralyd i Deep Brain Stimulation

Nuværende ikke-invasive neuromodulatoriske tilgange som transkraniel magnetisk stimulering (TMS) og transkraniel jævnstrømsstimulering (tDCS) har vist sig at være effektive til at inducere forbigående plastiske ændringer i den menneskelige cortex. Disse teknologier har imidlertid dårlig rumlig opløsning, lider af en dybdefokalitets-afvejning og oplever betydelig dæmpning i dybden. De kan således ikke effektivt målrette neuralt væv under overfladen af ​​cortex. Transkraniel fokuseret ultralyd (tFUS) er en ny og meget lovende ikke-kirurgisk lavenergiteknik til at inducere forbigående plasticitet med høj rumlig opløsning, justerbar fokus og lav vævsdæmpning. tFUS er blevet brugt sikkert og effektivt til neural stimulation hos mus, kanin og abe, og min forskning har vist, at tFUS også er en sikker og effektiv metode til forbigående kortikal stimulering hos mennesker. Efter at have demonstreret sin effektivitet hos mennesker til kortikal stimulering, er næste skridt at drage fordel af tFUS' høje rumlige opløsning og dybe brændvidder til at stimulere sub-kortikale neurale strukturer. I øjeblikket involverer den eneste måde at stimulere sub-kortikale strukturer på dyr og risikabel operation. Det er formålet med dette forslag at teste tFUS for sub-kortikal stimulering. Evnen til individuelt at stimulere små neurale strukturer dybt til cortex uden invasiv kirurgi ville have bred anvendelse i grundlæggende neurovidenskab til undersøgelse af hjernens struktur og funktion såvel som til den potentielle diagnose og terapi af mange neurologiske og psykiatriske sygdomme.