超声神经调控

一篇综述梳理了功能超声脑机接口的技术原理，以及其在卒中评估、癫痫监测和神经退行性疾病早期识别中的研究用途与潜在临床价值。功能超声利用神经活动与血流变化的联系，通过检测脑血容量变化获取信号，空间分辨率约为100μm。成像帧间隔虽为200–500ms，但受血流动力学响应限制，有效时间分辨率为1–2s。作者指出，将信号采集与神经调控结合的双向闭环系统仍处于概念验证阶段；长期超声暴露的生物安全性尚不明确，病理条件下的解码可靠性也仍需提高。

Arbor Neuroscience计划绘制脑图谱，一方面追踪神经调控干预后的信号变化，另一方面关联具体症状与神经回路，探索按症状而非仅按诊断类别选择治疗靶点。其前身Forest Neurotech开发了可穿戴功能超声成像设备Forest 17，通过局部血流变化观察脑活动；下一版本计划加入聚焦超声神经调控。这些设备属于研究仪器，使用对象需已有可透过超声的颅骨替代植入物，并非戴上即可适用于所有人。症状与回路的映射及据此制定治疗方案，目前是该机构的发展目标。

该研究提出一个集成的超声平台，用于穿过生物屏障实现生物电子控制。研究指出，闭环生物电子系统需同时实现毫米级深部组织靶向、无伪迹生理反馈与稳健的无线供电和数据传输，而现有方法难以兼顾。平台采用物理约束超表面设计框架，实现经颅骨和肋骨等高畸变生物屏障的高分辨多点超声能量递送，多点间强度均匀性约±6.5%；并演示了注意力刺激与心脏同步刺激两种自适应刺激范式。平台还引入双通道声学链路，以单一超声超表面实现经颅持续无线供电与数据流传输，即使存在400倍功率差仍保持稳健。作者认为，该集成框架为下一代超声脑机接口（uBMI）与闭环生物电子治疗奠定了基础。