超声刺激对大鼠前额叶皮层ECoG的调控
2021-09-02吴永亮
中国生物医学工程学报 2021年2期
王 君 随 力 吴永亮 郑 政
(上海理工大学医疗器械与食品学院,上海 200093)
引言
超声神经刺激,相对于其他传统的电、磁、光神经刺激而言,是一种新型的非侵入型刺激脑神经的技术,具有方向性强、穿透深、靶点控制准确以及无创等优点,近年来倍受神经科学领域学者的关注[1-2]。一些研究已经表明,超声刺激具有中枢神经调控作用。如Velling等[3]利用低强度聚焦超声刺激猫和兔子的颞叶、感觉运动皮层和顶骨皮层,发现脑皮层电位(electrocorticogram, ECoG)的幅值会随刺激强度及声脉冲群重复频率的变化而变化。Yuan等[4]的研究发现,聚焦超声波刺激调节大鼠的海马区域,可改变神经元振荡间相位-振幅耦合的值,达到调节大脑认知功能的目的。Legon等[5]将低频低强度聚焦超声波直接作用于人体大脑皮层的特定区域,发现超声刺激能显著降低感觉皮层诱发电位的幅值,并增强了人们对触觉的分辨能力。
前额叶皮层在思维推理、行为计划和组织管理、情绪调控、工作记忆以及注意力调节等脑高级功能中起关键作用,该部位的功能紊乱会伴随许多精神疾患的症状,如精神分裂症、注意力缺损多动症和抑郁症等[6]。研究表明,前额叶皮层和其他脑区具有交互信息输入、输出关系,调节前额叶皮层可起到调控部分脑高级功能的作用[7]。如采用光遗传学方法,特异性地激活前额叶皮层中的锥体神经元,可增强前额叶神经元的活动,并激活相关皮层和皮层下结构,具有调控认知功能的作用[8]。……
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