Ultraääni syväaivojen stimulaatiossa

Nykyiset ei-invasiiviset neuromodulatoriset lähestymistavat, kuten transkraniaalinen magneettistimulaatio (TMS) ja transkraniaalinen tasavirtastimulaatio (tDCS), ovat osoittautuneet tehokkaiksi indusoimaan ohimeneviä plastisia muutoksia ihmisen aivokuoressa. Näillä teknologioilla on kuitenkin huono tilaresoluutio, ne kärsivät syvyyskeskeisyydestä ja kokevat merkittävää vaimennusta syvyydessä. Siten ne eivät voi tehokkaasti kohdistaa hermokudokseen aivokuoren pinnan alle. Transkraniaalinen fokusoitu ultraääni (tFUS) on uusi ja erittäin lupaava ei-kirurginen matalaenergiatekniikka, jolla saadaan aikaan ohimenevää plastisuutta korkealla avaruudellisella resoluutiolla, säädettävällä tarkennuksella ja alhaisella kudosvaimennustasolla. tFUS:a on käytetty turvallisesti ja tehokkaasti hermostimulaatioon hiirillä, kanilla ja apinoilla, ja tutkimukseni on osoittanut, että tFUS on myös turvallinen ja tehokas menetelmä ohimenevään aivokuoren stimulaatioon ihmisillä. Osoitettuaan tehonsa ihmisillä aivokuoren stimulaatiossa, seuraava askel on hyödyntää tFUS:n korkeaa spatiaalista erottelukykyä ja syviä polttoväliä aivokuoren alaisten hermorakenteiden stimuloimiseksi. Tällä hetkellä ainoa tapa stimuloida subkortikaalisia rakenteita on kallis ja riskialtis leikkaus. Tämän ehdotuksen tarkoituksena on testata tFUS:a subkortikaalisen stimulaation varalta. Kyky stimuloida yksilöllisesti pieniä hermorakenteita syvälle aivokuoreen ilman invasiivista leikkausta soveltuisi laajasti perusneurotieteessä aivojen rakenteen ja toiminnan tutkimukseen sekä monien neurologisten ja psykiatristen sairauksien mahdolliseen diagnoosiin ja hoitoon.