人类大脑负责所有思维过程,这有助于任何生物体的决策和运动。对于我们的大脑,一组医学科学家开发了一种新的刺激技术,该技术使用聚焦超声技术,能够打开和关闭特定数量的大脑神经元。此外,它可以精确控制运动活动,无需任何类型的植入,也就是说,无需任何手术设备。随着技术的发展,人们往往会面临很多问题,因此许多治疗都可以通过大脑刺激来完成。帕金森病和癫痫等神经系统疾病的治疗成功率很高。大脑刺激技术有一些缺点,例如,模拟功能不当会导致神经元在刺激后工作不稳定。这使得刺激过程高度敏感,只能在专业指导下进行。当刺激过程发生时,它会激活特定区域和神经元,被认为是一种很好的治疗方法。
该团队由麦凯维工程学院生物医学工程助理教授兼医学院放射肿瘤学助理教授陈红领导,首次提供了非侵入性和细胞类型特异性激活细胞的直接证据。他们的第一项工作是通过超声波和遗传学诱导的加热效应结合来激活哺乳动物大脑中的神经元,称为声热遗传学,这表明超声波和遗传学的结合可以通过刺激大脑深处的特定目标来稳健地控制行为。领导该研究的团队包括来自麦凯维工程学院和医学院的专家,包括生物医学工程教授崔建民、放射学、物理学和生物医学工程教授 Joseph P. Culver、医学系传染病科医学副教授 Mark J. Miller 和前华盛顿大学教授、现任华盛顿大学麻醉学和药理学教授 Michael Bruchas。
这项研究提供了证据表明,声热遗传学可以诱导自由活动小鼠的行为反应,同时靶向大脑深处的一个位置。声热遗传学有可能改变我们的神经科学研究方法,并提供新的方法来理解和发现人类大脑疾病的治疗方法。