经颅磁刺激设计深入大脑
作为一种无创神经调节方法，经颅磁刺激 (TMS) 显示出治疗一系列精神和精神疾病(包括重度抑郁症)的巨大潜力。
刺激大脑深层有助于研究人员探索精神疾病的成因和可能的治疗方法，但目前的方法还不够深入，而且主要局限于大脑内的浅层目标。
在AIP Advances中，成都理工大学和华中科技大学的一组中国研究人员展示了一种新的 TMS 阵列，该阵列具有特殊的几何形状磁体结构，有助于刺激大脑内更深的组织。
“考虑到人体头部的近似球形结构，我想知道特殊形状的线圈是否比扁平线圈更有优势，”研究 TMS 近八年的合著者肖方说。
“2016年我在武汉国家强磁场中心学习的时候，我们实验室有一个磁体设计部，他们做了一些关于电磁整形的异形磁体的研究。看到他们的研究海报后，启发了我们去尝试在生物电磁刺激中使用异形磁铁。”
在大脑内部，外部刺激通过带有电信号和化学信号的神经元传递信息。
“脑深部刺激利用电磁场或信号的穿透能力来靶向脑深部神经元的膜电位，并改变极化或去极化效应以实现神经调节，”Fang 说。
该小组的新型空间对称阵列基于弯曲型线圈，在深部脑刺激性能方面优于传统 TMS 线圈。
“它可以在大脑深处进行集中刺激，从而减少非目标组织暴露在强烈刺激下，”Fang 说。“而且阵列产生的刺激靶点位置可以灵活连续调整。”
该阵列的特殊几何设计可在头皮以下 11 厘米处集中刺激大脑深部。
“在产生相同聚焦面积的情况下，深度是传统平面刺激阵列的 1.67 倍，有效提高了刺激效果，”方说。
该团队的设计主要针对大脑深部刺激，例如重度抑郁症的治疗，其目标区域是位于人体头皮下方7厘米处的腹内侧前额叶皮层区域。
2022 年 11 月 29 日 发表在AIP Advances上的文章“使用空间对称阵列对深部脑进行非侵入性聚焦刺激”。
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