一項新的研究發現，使用超聲波針對大腦的特定區域會引起持續長達一小時的功能變化。這些發現為開發治療抑鬱和焦慮等精神疾病的無創方法鋪平了道路。

通常，超聲波是通過發出彌散聲波並記錄反射聲或迴聲來生成圖像，從而檢查身體內部結構的。然而，低強度經顱超聲波刺激（TUS）可以同時針對大腦表層和深層區域，並具有極高的特異性，它將超聲波壓力置於大腦區域，從而改變神經元相互作用的方式。

英國普利茅斯大學的研究人員領導了一項研究，以測試TUS 對大腦功能的影響，結果發現它能產生顯著的變化。

他們招募了24 名健康成年人，研究TUS 如何影響γ-氨基丁酸（GABA）的水平和大腦區域之間的連接。GABA 是大腦中主要的抑制性神經遞質，它能降低神經元發送和接收化學信息的能力。具體來說，GABA 會影響人體對焦慮、恐懼和壓力感的反應。

所有參與者都完成了三次Theta-burst TUS 治療，每次治療後都要進行核磁共振成像，以評估大腦功能的變化。Theta-burst TUS 是一種高頻率短脈衝腦刺激，它密切模仿神經元活動的自然節奏。它被認為能促進可塑性，即大腦根據學習或經驗形成和重組神經連接的能力。

研究人員發現，TUS 作用於大腦後扣帶回皮層（PCC）–一個與情緒和記憶相關的大腦深層區域–會在治療後一小時內降低該區域的GABA 水平。他們還發現，PCC 與大腦其他部分的交流方式（功能連通性）在這段時間內有所改善。在一系列精神疾病中，PCC 都被發現存在異常。

當將TUS 應用於背側前扣帶回皮層（dACC）時–該區域與情感、移情、衝動控制和決策有關，與PCC 一樣，也與精神病理學有關–研究人員沒有發現GABA 水平出現同樣的下降，但他們確實看到了功能連通性的提高。

研究人員說，他們的研究結果表明，TUS 對人類有效，能在大腦中產生可逆的變化。雖然還需要進一步研究，但他們表示，這是開發治療精神健康狀況的非侵入性手段的第一步。

該研究的通訊作者艾爾莎-福拉格南（Elsa Fouragnan）說：”例如，如果服用治療抑鬱症的藥物，藥物將影響整個大腦，而臨床醫生對藥物去向和作用的控制非常有限。我們已經知道，在某些情況下，大腦的特定區域（及其某些連接）會出現功能障礙，但其他區域卻能很好地工作。這項研究為我們提供了真正的潛力，讓我們可以考慮利用超聲波對一系列心理健康問題患者進行更有針對性的干預。”

研究人員已經在探索是否可以使用TUS 來改變大腦的多巴胺能係統，多巴胺能係統是檢測和解讀食物、性和濫用藥物等獎賞刺激的主要獎賞通路。

該研究發表在《自然通訊》（Nature Communications）雜誌上。