压电技术调控大脑深层区域，缓解帕金森病运动与非运动症状

本文介绍了一种新型无创神经调控方法：利用超声波远程激活注射到大脑深部丘脑底核（STN）的压电纳米颗粒（PDA@BT NP），从而治疗帕金森病（PD）。传统深部脑刺激（DBS）需手术植入电极，存在感染、组织损伤等风险，临床应用受限。本研究设计的PDA@BT NP由钛酸钡（BT）纳米颗粒为核心，表面包裹生物相容性优异的聚多巴胺（PDA）壳层——既提升纳米颗粒在水中的分散稳定性，又降低细胞毒性，并增强其与神经细胞膜上电压门控钙通道（VGCC）的相互作用。在帕金森病小鼠模型中，将该纳米颗粒精准注射至STN区域后，仅需体外低强度超声照射数天，即可在局部产生微弱但有效的电信号，特异性激活STN神经元。实验结果显示：小鼠的运动能力（如转棒停留时间、步幅、爬杆速度、步态稳定性）明显恢复；同时，疼痛敏感度下降、强迫游泳不动时间减少，表明焦虑和抑郁样等非运动症状也得到缓解。机制上，这种压电刺激能促进多巴胺合成关键酶——酪氨酸羟化酶（TH）的表达，提高纹状体多巴胺（DA）及其代谢物水平，降低DA过度周转引发的氧化应激；还能修复黑质线粒体结构与功能，抑制小胶质细胞和星形胶质细胞的过度活化，减轻神经炎症。长期观察证实，纳米颗粒在脑内留存45天仍无明显炎症或细胞凋亡反应，具有优异的生物安全性。综上，该技术以‘无线+微创+靶向’方式实现深部脑区精准调控，不仅有效逆转帕金森病的运动与非运动症状，还从线粒体健康和神经炎症两个关键病理环节发挥神经保护作用，为帕金森病及其他神经退行性疾病的治疗提供了安全、可转化的新策略。