超声波可以为帕金森症和抑郁症提供无创治疗

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一只猕猴坐在电脑前。黄色方块 - 目标 - 出现在屏幕左侧的外围。经过几毫秒的延迟后，第二个目标出现在右 侧。问题是：猴子先看哪个目标？到目前为止，像神经科学实验那样常规，但下一步是不寻常的。通过非侵入性地在大脑的特定视觉区域引导听不见的声能爆发，一组科学家引导了动物的反应。如果他们专注于大脑的左侧，那么猴子会更频繁地向右看。如果他们专注于右侧，那么猴子会更频繁地向左看。

上周在年度神经科学学会会议上提出的实验结果标志着聚焦超声在非人灵长类动物中首次安全有效地用于改变大脑活动而不是破坏组织。在绵羊中进行的第二项研究也有类似的结果。“这一发现为人类特定大脑区域的无创刺激铺平了道路，”斯坦福大学医学院神经工程师，猕猴研究的主要作者Jan Kubanek说。该技术最终可用于诊断或治疗神经系统疾病和疾病，如帕金森病，癫痫，成瘾和抑郁症。其他科学家也很乐观。“通过精心设计的剂量，

超声波长期以来一直用于成像。当超过人类可以听到的声音（超过20,000赫兹）的声波瞄准身体时，一些能量会反弹回来，形成内部身体结构的图像。聚焦超声或FUS提高能量水平以实现其他目的。就像使用放大镜将光束聚焦在单个点上并燃烧叶子一样，FUS可以精确，准确地在特定目标上集中多达1,000个声波。

联邦药物管理局于2004年首次批准用于子宫肌瘤的治疗，聚焦超声已经获得了越来越多的潜在用途，在许多医生中引起了兴奋。“聚焦超声影响组织有18种方式或作用机制。这一事实创造了治疗各种医学疾病的机会，“弗吉尼亚大学前神经外科联合主席，聚焦超声基金会创始人兼主席Neal Kassell说，该基金会旨在加快发展和采用技术。

十年前，FUS正在接受调查，以治疗三种疾病或疾病。今天，这个数字超过90.然而，到目前为止，它仅用于人类用热量瞄准和摧毁组织。除子宫肌瘤外，它还被批准用于美国的其他四种治疗用途。2015年，前列腺癌被列入名单，尽管一些泌尿科医生对其使用情况不热，2016年美国医学会杂志强调，长期疗效尚未得到证实。在大脑中，FDA于2016年批准其作为消融治疗（去除组织）用于特发性震颤。（在欧洲，它被更广泛地使用。）

马里兰大学医学院神经外科教授兼主任Howard Eisenberg参与了FUS的临床研究，作为针对特定震颤和帕金森病的消融治疗，针对每种疾病针对不同的大脑区域。他发现患者喜欢这种技术，因为它比深部脑刺激具有更小的侵入性，这需要手术来植入电极。“真的不是手术，”艾森伯格说。此外，由于FUS是如此精确，艾森伯格说，“你可以塑造病变，你可能会使三个消融彼此接近。”

相比较而言，神经调节需要改变大脑回路中的电子和化学信号，需要较低剂量的能量作为间歇性脉冲传递，并且相对远远低于大脑中FUS的可能用途。“这是一种前沿的方法，”艾森伯格说，他更兴奋的是使用FUS打开药物输送的血脑屏障。但如果这种技术可以作为一种大脑刺激方法完善，它将开辟一系列新的可能性。与经颅磁刺激（TMS）相比，它可以更精确地瞄准毫米而不是厘米。它可以深入大脑。“我认为第一次机会是在诊断方面，”库巴内克说。“患者的疾病回路可能存在差异。

像Kubanek一样，哈佛医学院放射学教授，布里格姆妇女医院神经调节实验室主任Seung-Schik Yoo在神经科学学会会议上使用FUS成功地进行了大脑刺激。在羊群中，Yoo和他的同事表明，FUS可以激发和抑制大脑活动，而不会造成明显伤害。但Yoo的主要目标是开发一种可穿戴的经颅FUS系统。他的团队创造了一种重量仅为四分之一磅的小型设备，可以由绵羊佩戴，其颅骨结构与人类相似。该系统由聚焦的超声换能器产生信号，光学跟踪器和施加器通过植入的基座将换能器保持在头部上。（在人类中，他们计划不再需要植入。

“工具本身正在改变可能的面貌，”Mayberg说。“如果我们能用超声波调整[脑电路]并且不必打开大脑，那会不会很好？”她说。这将避免手术和需要定期更换电池。“你可以穿一件像羊一样的装置，”她补充道。“我们可以开始梦想一些基于精湛的神经科学的创新

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