用新型脑成像技术揭开超声刺激大脑的神秘反应

聚焦经颅超声刺激（TUS）能够以极高的空间精度影响神经活动，推动无创神经调控技术向脑部疾病的靶向治疗方向发展。直接监测TUS的响应对于确保治疗效果至关重要。血氧水平依赖（BOLD）功能磁共振成像是目前研究人类和非人灵长类动物大脑中TUS效应的主要手段。然而，由于BOLD信号的高度复杂性，其背后的生理机制在很大程度上仍不明确。为解决这一局限，研究人员开发了一种用于TUS的同步光声和磁共振成像混合系统（OMRITUS），以全面表征小鼠大脑中的血流动力学变化。研究发现，在被激活的皮层区域出现了反常的负BOLD信号，同时光声断层成像监测到总血红蛋白水平升高。多光谱光声读数进一步显示，脱氧血红蛋白的增加幅度大于氧合血红蛋白，这为负BOLD响应提供了潜在的分子基础。OMRITUS系统能够研究复杂的TUS-血流动力学相互作用，为精准的神经调控干预铺平了道路。