Ultrasuoni in stimolazione cerebrale profonda

Gli attuali approcci neuromodulatori non invasivi come la stimolazione magnetica transcranica (TMS) e la stimolazione transcranica a corrente continua (tDCS) si sono dimostrati efficaci per indurre cambiamenti plastici transitori nella corteccia umana. Tuttavia, queste tecnologie hanno una scarsa risoluzione spaziale, soffrono di un compromesso di focalità della profondità e sperimentano un'attenuazione significativa in profondità. Pertanto, non possono colpire efficacemente il tessuto neurale sotto la superficie della corteccia. L'ecografia transcranica focalizzata (tFUS) è ​​una nuova tecnica non chirurgica a bassa energia molto promettente per indurre plasticità transitoria con elevata risoluzione spaziale, messa a fuoco regolabile e bassa attenuazione dei tessuti. tFUS è stato utilizzato in modo sicuro ed efficace per la stimolazione neurale nel topo, coniglio e scimmia e la mia ricerca ha dimostrato che tFUS è anche un metodo sicuro ed efficace di stimolazione corticale transitoria negli esseri umani. Dopo aver dimostrato la sua efficacia nell'uomo per la stimolazione corticale, il passo successivo consiste nello sfruttare l'elevata risoluzione spaziale e le profonde lunghezze focali di tFUS per stimolare le strutture neurali sottocorticali. Attualmente, l'unico modo per stimolare le strutture sottocorticali comporta interventi chirurgici costosi e rischiosi. Lo scopo di questa proposta è testare tFUS per la stimolazione subcorticale. La capacità di stimolare individualmente piccole strutture neurali in profondità nella corteccia senza chirurgia invasiva avrebbe un'ampia applicazione nelle neuroscienze di base per lo studio della struttura e della funzione del cervello, nonché per la potenziale diagnosi e terapia di molte malattie neurologiche e psichiatriche.