新技術能精確靈活調節神經元

美國研究人員開發出一種非侵入性技術，將全息聲學設備與基因工程相結合，能夠精確瞄準大腦中的目標神經元，并能在多個患病腦區同時精確調節選定的細胞。這項概念驗證研究的結果發表在新一期《美國國家科學院院刊》上。

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圖片來源：MedicalXpress網站

人類大腦疾病（例如帕金森病）涉及大腦多個區域的損傷，治療時需要一種精確靈活的技術，能同時瞄準所有受影響的腦區。美國圣路易斯華盛頓大學麥凱維工程學院團隊發明了艾里束全息超聲遺傳學（AhSonogenetics）技術，其能利用非侵入性可穿戴超聲波設備改變大腦中特定神經元基因的表達。

艾里束全息超聲遺傳學為研究人員提供了一種大腦精確調控手段，能夠通過調整聲波，以高空間分辨率精準地激活或抑制大腦內部的特定神經元。這為研究完整神經回路提供了強大工具，并為治療神經系統疾病帶來了希望。

這項技術具有3個獨特的優勢：比傳統技術更精確地瞄準更小的區域、靈活地引導至目標腦區、同時瞄準多個腦區。此次，研究團隊針對不同應用和大腦中的精確位置，對每個艾里束超表面進行了單獨設計，定制了專門的可穿戴超聲波設備。

團隊在患有帕金森病的小鼠模型上測試了該技術。借助艾里束全息超聲遺傳學技術，他們能同時刺激小鼠的兩個腦區，無需多次植入或干預。該治療手段顯著減輕了小鼠帕金森病模型中的多種運動障礙，包括動作遲緩、行走障礙及僵直癥狀。

新技術克服了超聲遺傳學的限制且制造成本僅約50美元，可根據不同的大腦尺寸進行調整，從而擴大其潛在應用范圍。