深度焦点 (DeepFocus):一种通过鼻子进行的方法,用于优化奖励回路节点的深度大脑刺激

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 超电刺激 (TES) 对于调节大脑活动是有效的,但仅限于表面区域.
• 在TES中,电流的传播受到体积导电和不同组织导电性的影响.
• 对于抑郁症等疾病至关重要的深层大脑结构在很大程度上无法被传统的TES接触.

研究的目的:

• 介绍DeepFocus,一种新的TES技术,用于刺激大脑深层结构,特别是奖励回路.
• 开发和验证DeepROAST模拟和优化平台,以评估DeepFocus的有效性.
• 量化DeepFocus在深层大脑目标中产生焦点和高效电场的能力.

主要方法:

• 深度焦点将跨鼻电极放置 (cribriform板/sphenoid鼻) 与头皮电极相结合.
• 深度ROAST平台模拟电场,考虑复杂的头骨基底几何形状和现实的头部模型.
• 优化方法确定了用于模拟和尸体研究的焦点电流注射模式.

主要成果:

• 模拟表明,优化的DeepFocus模式在目标区域产生更大,更多的焦点电场,而不是仅用于头皮的电极.
• 尸体研究表明,DeepFocus在中枢轨道前皮层 (OFC) 中产生了显著的电场.
• 在OFC中,场强度与刺激研究相当,这表明神经反应的强度足够大.

结论:

• 深度焦点提供了一种最小的侵入性方法,有效地准大脑深层结构.
• 这种技术提高了用于治疗目的刺激大脑深层区域的效率和安全性.
• 通过精确的深度大脑调制,DeepFocus具有治疗各种神经和精神疾病的潜力.