长期持久的塑性形式通过有模式的超声波诱导的大脑波引入

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物物理学的生物物理.
• 神经调节是一种神经调节.

背景情况:

• 通过低强度,低频超声波实现持续的神经元调制存在重大挑战.
• 现有的神经调节技术往往缺乏精度或长期有效性.
• 精确控制大脑可塑性的非侵入性方法非常受欢迎.

研究的目的:

• 开发和评估一种新的超声波神经调节协议,以诱导神经元可塑性的长期变化.
• 研究超声波诱导可塑性背后的分子机制.
• 评估本协议在增强运动技能获取方面的潜力.

主要方法:

• 设计了theta爆超声刺激 (TBUS) 协议,包括间歇和连续的变化.
• 利用运动唤起的潜能来评估长期潜能 (LTP) 和长期抑郁 (LTD) 类可塑性.
• 研究了NMDA受体,BDNF/TrkB信号传递,新蛋白合成,贝斯特罗芬-1和TRPA1通道的参与.
• 评估了TBUS预训练对小鼠新型运动技能学习的影响.

主要成果:

• 间歇性和连续性TBUS都诱导了双向可塑性,模仿了LTP和LTD.
• 这些可塑性效应取决于NMDA受体和BDNF/TrkB通路,并且需要蛋白质合成.
• 确定贝斯特罗芬-1和短暂受体潜能安基林1对于TBUS的持久影响至关重要.
• 使用TBUS进行训练显著改善了新运动技能的获得.

结论:

• 甲爆超声刺激 (TBUS) 为实现持续的神经调节提供了一种有希望的非侵入性方法.
• TBUS可以通过精确定义的分子通路诱导神经元可塑性的双向变化.
• 这种超声波神经调节协议有可能增强学习和运动技能的获取.