Ultralyd i dyp hjernestimulering

Gjeldende ikke-invasive nevromodulerende tilnærminger som transkraniell magnetisk stimulering (TMS) og transkraniell likestrømstimulering (tDCS) har vist seg å være effektive for å indusere forbigående plastiske endringer i den menneskelige cortex. Imidlertid har disse teknologiene dårlig romlig oppløsning, lider av en dybdefokalitetsavveining og opplever betydelig demping i dybden. Dermed kan de ikke effektivt målrette nevralt vev under overflaten av cortex. Transkraniell fokusert ultralyd (tFUS) er en ny og meget lovende ikke-kirurgisk lavenergiteknikk for å indusere forbigående plastisitet med høy romlig oppløsning, justerbart fokus og lav vevsdempning. tFUS har blitt brukt trygt og effektivt for nevral stimulering hos mus, kanin og aper, og min forskning har vist at tFUS også er en sikker og effektiv metode for forbigående kortikal stimulering hos mennesker. Etter å ha demonstrert sin effektivitet hos mennesker for kortikal stimulering, er neste trinn å dra nytte av tFUS 'høye romlige oppløsning og dype brennvidder for å stimulere sub-kortikale nevrale strukturer. Foreløpig er den eneste måten å stimulere sub-kortikale strukturer på, dyr og risikabel kirurgi. Det er formålet med dette forslaget å teste tFUS for sub-kortikal stimulering. Evnen til individuelt å stimulere små nevrale strukturer dypt til cortex uten invasiv kirurgi vil ha bred anvendelse i grunnleggende nevrovitenskap for undersøkelse av hjernestruktur og funksjon samt for potensiell diagnose og terapi av mange nevrologiske og psykiatriske sykdommer.