精神、神经和发育性脑疾病给社会和经济带来沉重负担，目前的神经调节技术存在局限性，需要一种非侵入性、可重复且具有高空间分辨率的技术来解决这些问题。
TUS系统能够实现高达1毫米的球体空间尺度和分辨率，可通过MRI引导或独立的多元素阵列进行精确控制。为确保TUS治疗的安全和准确，需要进行声波传播模拟，包括获取大脑和颅骨图像、进行声学模拟和验证等。
TUS在非人类灵长类动物中已实现对神经计算的因果性研究，能够扰乱特定脑区的活动，影响行为，为精神疾病的研究提供了新的工具。
在人类研究中，TUS可用于测试区域-功能关系的特异性、神经通路的功能以及核团细分区域的干预效果。
TUS在多种疾病的治疗中显示出潜在的效果，包括原发性震颤、癫痫、精神疾病和神经性疾病等。
尽管目前的研究缺乏对照组，但TUS的临床应用多样性表明其具有很大的潜力。
TUS神经调节的挑战
参数优化：找到最有效的刺激参数是所有神经调节技术的挑战，TUS需要系统地选择脉冲重复频率、强度、持续时间和空间定位等参数，以减少参数空间，提高精度和安全性。
目标验证：由于无法直接测量颅骨下的压力，TUS的目标验证是一个挑战，需要借助其他指标，如心率变异性、脑电活动、 galvanic响应、瞳孔扩张或运动协调和平衡等。
状态-干预相互作用：TUS的效果依赖于大脑的当前状态，在特定的内源性或外源性触发条件下，神经回路可能表现出更大的可塑性，因此需要考虑个体的内源性状态或背景来进行干预。
未来的研究将继续表征细胞对TUS的敏感性，包括神经元和星形胶质细胞，并利用这些信息来设计更有效的治疗策略。
TUS有望与脑机接口(BMIs)技术整合，实现对大脑活动的更精确监测和控制。
引入外源性分子，如麻醉剂丙泊酚、气体填充纳米颗粒和微泡等，以及基因工程技术，可增强TUS的神经调节效果。
聚焦超声设备
下一代TUS创新的概念化
电路追踪作为细胞类型选择性神经调控的一种方法
文章链接
https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002884
欢迎投稿最新科研成果，对于具有创新性和转化价值的研究成果，我们期待以访谈形式报道。
本公众号免费为科研机构及课题组发布招聘信息，请添加下方微信发送招聘文档。
欢迎添加下方微信备注研究方向加入超声交流群！
