【产通社，9月12日讯】伦敦大学学院和牛津大学纳菲尔德临床神经科学系的研究人员开发了一种超声波设备——经颅超声刺激（TUS）技术，无需手术就能精确刺激大脑深处的区域，为帕金森病和抑郁症等疾病的神经学研究和治疗开展了新的可能性。

长期以来，科学家们一直在寻找一种调节大脑功能的方法，以提高我们理解大脑是如何工作的，并使用非手术的非侵入性方法治疗神经系统疾病，例如最新发现的经颅超声刺激（TUS）技术。

这项研究首次介绍了一种新的超声设备，能够在不进行手术的情况下影响深部大脑区域，其目标区域比传统超声设备可以精确定位的区域小1000倍左右，比以前的深部大脑超声设备小30倍。

这项新技术的特点是在一个特殊的头盔内配置了256个元件，将聚焦的超声波束发送到大脑的特定部位，以调节神经元的活动。它还包括一个柔软的塑料面罩，通过保持头部静止，有助于更精确地瞄准超声波。

研究小组通过瞄准丘脑的一部分，在七名人类志愿者身上展示了该系统的能力，丘脑是大脑中心的一个小结构，有助于传递感觉和运动信息，即参与处理视觉信息的外侧膝状体核（LGN）。

在第一个实验中，参与者看着一个闪烁的棋盘，它通过眼睛向大脑发送信号。在用超声设备刺激期间，功能性磁共振成像（fMRI）扫描显示参与者视觉皮层的活动显著增加，证实了LGN的精确靶向。

第二个实验显示，在超声波刺激后，视觉皮层活动持续下降至少40分钟，突显了该系统诱导大脑功能持久变化的潜力。

尽管参与者在实验中没有意识到他们所看到的任何变化，但大脑扫描显示了神经活动的显著和持久的变化。最终目标是利用这些效应产生临床有益的结果，如停止手部震颤。

伦敦大学学院医学物理和生物医学工程研究的资深作者Bradley Treeby教授说：“这一进展为神经科学研究和临床治疗开辟了机会。科学家们首次能够非侵入性地研究以前只能通过手术才能进入的深部大脑回路中的因果关系。”

“在临床上，这项新技术可以改变帕金森病、抑郁症和原发性震颤等神经和精神疾病的治疗，为靶向在这些疾病中发挥关键作用的特定脑回路提供前所未有的精确度。

“无需手术即可精确调节大脑深层结构的能力代表了神经科学的范式转变，为理解大脑功能和开发靶向治疗提供了一种安全、可逆和可重复的方法。'

除了研究应用外，该系统还为新的临床干预铺平道路。目前用于治疗帕金森病等疾病的深部脑刺激（DBS）需要侵入性手术，并存在相关风险。新的超声系统提供了一种具有相当精度的非侵入性替代方案，可能允许临床医生在手术前测试可用于治疗疾病的大脑区域，甚至完全取代手术方法。

牛津大学纳菲尔德临床神经科学系这项研究的第一作者Ioana Grigoras博士说：“这种新型脑刺激装置代表了我们精确靶向以前不可能非侵入性到达的大脑深层结构的能力的突破。我们对其在帕金森病等神经系统疾病中的潜在临床应用感到特别兴奋，因为帕金森病对大脑深部区域的影响尤其严重。”

认识到这种临床潜力，研究小组的几名成员最近成立了NeuroHarmonics，这是伦敦大学学院的一家衍生公司，开发了该系统的便携式可穿戴版本。该公司旨在为临床治疗和更广泛的治疗应用提供精确、非侵入性的深部脑疗法。

伦敦大学学院医学物理和生物医学工程研究的第一作者Eleanor Martin博士说：“我们设计的系统与同步fMRI兼容，使我们能够实时监测刺激的效果。这为闭环神经调控和个性化治疗开辟了令人兴奋的可能性。”

研究人员强调，需要进一步的研究来充分了解TUS诱导的神经调控的潜在机制。然而，这一结果标志着安全、有效和有针对性的脑刺激技术发展的一个重要里程碑。

该研究得到了工程与物理科学研究委员会（EPSRC）、Wellcome和NIHR牛津健康生物医学研究中心的支持。查询进一步信息，请访问官方网站http://www.ox.ac.uk/news，以及
https://www.nature.com/articles/s41467-025-63020-1。（张怡，产通发布）