近期，來自弗吉尼亞理工大學的卓越研究團隊，由 Wynn Legon 與 Andrew Strohman 領銜，于國際頂尖學術期刊Nature Reviews Methods Primers發(fā)表了極具影響力的研究論文 ——Low-intensity focused ultrasound for human neuromodulation 。該文章針對低強度聚焦超聲（LIFU）應用于人類神經(jīng)調(diào)節(jié)方面展開了全面且深入的綜述。
技術核心機制與神經(jīng)調(diào)控效能
低強度聚焦超聲（LIFU）作為前沿的非侵入性神經(jīng)調(diào)控技術，具備毫米級精準聚焦能力，焦距可靈活調(diào)節(jié)，借此能夠精準靶向人類大腦深層神經(jīng)電路。研究揭示，LIFU 主要依靠非熱、機械力相關機制，實現(xiàn)對神經(jīng)元活動的可逆性改變，這一特性為諸多神經(jīng)精神疾病的治療帶來曙光。LIFU 的神經(jīng)調(diào)控效果深受聲壓、強度、頻率等關鍵參數(shù)左右，精準調(diào)適這些參數(shù)，是達成精準神經(jīng)調(diào)控的核心要點。
臨床應用現(xiàn)狀與待解難題
臨床實踐中，LIFU 已嶄露頭角，在耐藥性疼痛及運動障礙治療方面初顯成效。不過，其治療效果的持久度、參數(shù)最佳化設定以及個體差異引發(fā)的不同反應，仍是亟待攻克的難題。顱骨特殊的聲學特性極大地干擾 LIFU 傳播，因此，臨床應用 LIFU 時，充分考量個體解剖學差異必不可少。此外，如何將線上協(xié)議轉化為適配臨床的離線協(xié)議，以及借助聲學建模提升靶向精準度與治療效果，亦是當下研究的關鍵攻關方向。
研究前行路徑與發(fā)展愿景
總體而言，LIFU 在神經(jīng)科學研究與臨床治療領域潛力巨大，但也面臨諸多挑戰(zhàn)與未知。后續(xù)研究需深度挖掘 LIFU 作用機制，精細優(yōu)化參數(shù)設置，并在更廣泛人群中驗證其安全性與有效性。同時，研發(fā)新型技術以提升 LIFU 靶向精度、降低顱骨干擾，將有力推動 LIFU 邁向臨床廣泛應用。一旦成功攻克這些難題，LIFU 有望成為主流的非侵入性神經(jīng)調(diào)控手段，為患者開辟更多治療新路徑。
LIFU作為一種新興的神經(jīng)調(diào)控工具，為理解和治療腦部疾病提供了新的可能性。未來，LIFU有望成為一種重要的非侵入性神經(jīng)調(diào)控手段，為患者提供更多的治療選擇。展望未來，LIFU極有可能發(fā)展成為關鍵的非侵入性神經(jīng)調(diào)控手段，憑借其獨特優(yōu)勢，為廣大患者帶來更為多元、有效的治療選擇，助力腦部疾病治療領域實現(xiàn)重大突破。
References：
【1】Strohman, A., Payne, B., In, A., Stebbins, K. & Legon, W. Low-intensity focused ultrasound to the human dorsal anterior cingulate attenuates acute pain perception and autonomic responses. J. Neurosci. 44, e1011232023 (2024).
【2】https://doi.org/10.1038/s43586-024-00368-6
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