11/07/2022 - 18:28
Методы стимуляции мозга служат важным инструментом нейротерапии и позволяют проводить функциональное исследование мозга . Такие методы, как глубокая стимуляция мозга (DBS) или эпидуральная корковая стимуляция (EpCS), использовались в клинических условиях для лечения неврологических или нейропсихиатрических заболеваний , но эти методы включают инвазивные хирургические процедуры.
Неинвазивные методы( не связанные с проникновением внутрь человеческого организма), такие как транскраниальная магнитная стимуляция (ТМS) или транскраниальная стимуляция постоянным током (tDCS), доступны для модуляции нервных функций без хирургического вмешательства , но область стимуляции относительно велика (порядка сантиметров) и ее глубина воздействия ограничена.
Оптогенетические подходы предлагают модификацию возбудимости нейронов на клеточном уровне . Акустические нейромодулирующие эффекты могут быть адаптированы как возбуждающие или подавляющие, в зависимости от параметров ультразвуковой обработки.
Фокусированный ультразвук (FUS) недавно показал свою пользу в неинвазивной стимуляции головного мозга с большей пространственной избирательностью и глубинным проникновением по сравнению с другими неинвазивными методами, такими как . Накопление ex vivo и in vivo данные показывают, что волны акустического давления, доставляемые к локализованным структурам мозга, модулируют их возбудимость, используя акустическую интенсивность низкого уровня (т.е. совместимую с потенциальным применением человеком.
Транскраниальное сфокусированное ультразвуковое исследование (FUS) набирает обороты как новый метод неинвазивной стимуляции головного мозга с многообещающим потенциалом для превосходного пространственного разрешения и более глубокого проникновения по сравнению с ТMS или tDCS В одном из исследований авторы изучали наличие тактильных ощущений, вызванных FUS-стимуляцией двух отдельных областей мозга у людей — первичной (SI) и вторичной (SII) соматосенсорных областей руки, руководствуясь данными индивидуальной функциональной магнитно-резонансной томографии.
Под визуальным контролем акустическая стимуляция проводилась в области SI и SII либо по отдельности, либо одновременно. Области SII были разделены на подобласти, которые активируются четырьмя типами внешних тактильных ощущений на ладонной стороне правой руки — вибротактильными, давлением, теплом и прохладой.
В условиях стимуляции (только SI, только SII, SI и SII одновременно) участники сообщали о различных типах тактильных ощущений, которые возникали в руке, противоположной стимуляции, например, ладонь/тыльная сторона руки или одиночные/соседние пальцы. Тип тактильных ощущений не соответствовал ощущениям, которые связаны с конкретными субобластями в SII. Нейростимулирующие эффекты FUS были преходящими и обратимыми.
Использование нескольких FUS-преобразователей позволяло одновременно стимулировать SI/SII в одном и том же полушарии и вызывать различные тактильные ощущения в отсутствие каких-либо внешних сенсорных раздражителей. Стимуляция только области SII также может вызывать восприятие тактильных ощущений. Способность стимулировать несколько областей мозга пространственно ограниченным образом может быть использована для изучения причинно-следственных связей между региональной активностью мозга и их когнитивными/поведенческими результатами.
