超声刺激在小脑研究中的应用 (CERBERUS)

实验1：健康志愿者生理性震颤的调节 这是一项涉及30名健康志愿者的随机、双盲、交叉研究。 将通过校园传单和社交媒体平台招募健康志愿者。 每位参与者将经历两种条件：针对齿状核的靶向经颅聚焦超声刺激（TUS）和非靶向（假）刺激。 初始筛选将通过电话进行，之后将签署知情同意书。 整个实验将包括四个独立的访问日，其中只有第一个访问日将在UZ Leuven放射科进行。 访问日2-4将完全在KU Leuven Brainshub设施的De Nayer大楼进行。

• 访问1：成像 在第一次访问中，参与者将接受MRI扫描，以获取结构（T1加权）和超短回波时间（UTE）MRI图像。 这些扫描将有助于重建个体头部模型，以估计颅骨特征并优化TUS靶向参与。 使用MRI数据，将进行模拟以计算超声束的最佳位置、形状、大小和压力。 这确保了在后续刺激会话中在个体水平上精确靶向齿状核。
• 访问2：对震颤调节和相位夹带的即时影响 在此次访问中，参与者将执行一项任务以诱发生理性震颤（例如，在手指上持重）。 震颤幅度将使用加速度计测量。 TUS将在两种条件下应用：针对齿状核的靶向刺激和非靶向假刺激。 刺激将遵循短期协议（1分钟开启，1分钟关闭，重复12分钟）。 将记录EEG以评估小脑-丘脑-皮质网络中神经振荡和相位夹带的变化。 此次访问旨在评估TUS对震颤调节和神经活动的即时影响。
• 访问3：对震颤调节的延长影响 此次访问将评估TUS对震颤调节的长期影响。 刺激协议将延长至30分钟的超声处理，以观察延长刺激是否导致更强或持续的震颤减少。 与访问2一样，将收集加速度计数据以测量震颤幅度，并记录EEG以监测在延长刺激期间的大脑活动变化。 目标是评估效果的持久性并优化最佳刺激持续时间。
• 访问4：用于震颤抑制的闭环刺激 在第四次访问中，将测试闭环刺激协议。 这涉及将TUS传递同步到震颤振荡的峰值或谷值，以确定相位特异性刺激是否增强震颤调节。 将使用加速度计收集实时震颤数据，并使用EEG跟踪神经反应。 此次访问旨在探索闭环TUS是否比标准开/关刺激能提供更精确的震颤幅度控制。

实验2：特发性震颤患者的震颤调节 基于实验1的结果，30名ET患者将参与类似的交叉设计。 患者将由参与本项目的神经科医生招募。 将使用实验1优化的TUS参数靶向齿状核。 最有效的震颤减少协议将在此次实验中选择。 因此，实验2将包括一个访问日用于成像，另一个访问日用于测试最有效的TUS协议。 类似地，将使用加速度计测量震颤幅度，并在刺激期间使用EEG监测神经活动。