近些年，超聲神經(jīng)調(diào)控作為新型的神經(jīng)調(diào)控技術得到廣泛關注，有望為神經(jīng)精神疾病的干預治療提供新的臨床解決方案。鄭海榮團隊針對神經(jīng)元、秀麗隱桿線蟲、嚙齒動物、非靈長類動物的超聲調(diào)控內(nèi)在機制及干預治療開展了全面的研究并研制多種跨尺度超聲神經(jīng)調(diào)控儀器。

超聲神經(jīng)調(diào)控的內(nèi)在機制尚不清楚，同時由于傳統(tǒng)超聲探頭體積大，與電生理及鈣成像系統(tǒng)兼容性差，進一步限制了超聲神經(jīng)調(diào)控機制的研究。研究人員設計利用自主研發(fā)的新型超聲神經(jīng)刺激芯片，建立了兼容離體腦片膜片鉗記錄的實驗系統(tǒng)，并以離體海馬腦片作為研究對象。研究結果表明，在超聲作用下，海馬椎體神經(jīng)元能被超聲激活產(chǎn)生動作電位，并隨著超聲強度的增加，動作電位發(fā)放頻率相應提高。同時，超聲刺激的機械效應能直接增強神經(jīng)元鈉離子內(nèi)流，從而顯著提高神經(jīng)元興奮性。另外，超聲刺激改變了鈉通道生物動力學特性從而提高通道開放效率。在通道激活過程中，超聲刺激顯著降低通道激活閾值；在通道失活過程中，超聲刺激顯著加快通道失活速率；在通道恢復過程中，超聲刺激顯著降低通道回復時間。

該工作的意義在于研發(fā)了新型的超聲神經(jīng)調(diào)控芯片，利用膜片鉗記錄手段系統(tǒng)地研究了超聲刺激在單一神經(jīng)元及離子通道水平的調(diào)控效應，為超聲神經(jīng)調(diào)控機制的進一步研究提供了新的思路和強有力的工具，為終服務于臨床奠定基礎。

上述研究工作得到國家自然科學基金委國家重大科研儀器研制項目、國家自然科學基金面上項目、廣東省杰青項目以及深圳市學科布局等的支持

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超聲神經(jīng)調(diào)控領域取得進展

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