Ultradźwięki w głębokiej stymulacji mózgu

Obecne nieinwazyjne metody neuromodulacyjne, takie jak przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) i przezczaszkowa stymulacja prądem stałym (tDCS), okazały się skuteczne w wywoływaniu przejściowych zmian plastycznych w korze mózgowej człowieka. Jednak te technologie mają słabą rozdzielczość przestrzenną, cierpią z powodu kompromisu w zakresie ogniskowania głębi i doświadczają znacznego tłumienia na głębokości. W związku z tym nie mogą skutecznie celować w tkankę nerwową pod powierzchnią kory mózgowej. Przezczaszkowe skupione ultradźwięki (tFUS) to nowa i bardzo obiecująca niechirurgiczna, niskoenergetyczna technika wywoływania przejściowej plastyczności z wysoką rozdzielczością przestrzenną, regulowanym ogniskiem i niskim tłumieniem tkanki. tFUS był bezpiecznie i skutecznie stosowany do stymulacji neuronów u myszy, królików i małp, a moje badania wykazały, że tFUS jest również bezpieczną i skuteczną metodą przejściowej stymulacji kory mózgowej u ludzi. Po wykazaniu skuteczności stymulacji korowej u ludzi, następnym krokiem jest wykorzystanie wysokiej rozdzielczości przestrzennej tFUS i głębokich ogniskowych do stymulacji podkorowych struktur nerwowych. Obecnie jedynym sposobem stymulacji struktur podkorowych jest kosztowna i ryzykowna operacja. Celem tej propozycji jest przetestowanie tFUS pod kątem stymulacji podkorowej. Zdolność do indywidualnej stymulacji małych struktur nerwowych głęboko w korze bez inwazyjnej operacji miałaby szerokie zastosowanie w podstawowej neuronauce do badania struktury i funkcji mózgu, a także do potencjalnej diagnozy i terapii wielu chorób neurologicznych i psychiatrycznych.