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目标:意识障碍(disorders of consciousness,DOC)在美国估计影响约20万名患者。有效的治疗方案仍然难以获得。对控制意识的脑区(如中央外侧丘脑(central lateral thalamus,CLT))进行聚焦超声神经调控(focused ultrasound neuromodulation,FUS),已成为一种具有前景的无创治疗方法。然而,既往研究受到有效刺激体积较大、缺乏对照条件以及靶点验证有限等因素的限制。本研究采用非人灵长类动物DOC模型,在设置严格对照条件并较既往实验实现更稳健靶向的基础上,探讨FUS刺激CLT的作用。 材料与方法:两只雄性恒河猴分别接受1小时丙泊酚麻醉,以构建DOC模型。采用立体定向安装的256元相控阵聚焦超声系统,对双侧CLT靶点进行超声刺激。在两只动物中均测试了聚焦和非聚焦(随机相位)刺激范式,并在其中一只动物中测试了聚光灯式(刺激多个靶点)范式。通过脑电图β频段功率、脉搏血氧饱和度、呼吸频率和运动情况监测觉醒水平,并比较每种刺激范式下超声刺激与对照实验之间的差异。 结果:配对Wilcoxon符号秩检验显示,在三种刺激范式中,四项指标均无显著差异(经FDR校正后,所有p≥0.30)。观察到的最大效应为非聚焦刺激范式下身体运动增加(rrb = +0.58),但未达到统计学显著性。在整个实验过程及恢复期内,动物的生理状态均保持稳定;心率、呼吸频率、血氧饱和度或其他安全性指标均未出现具有临床意义的变化。 结论:在本研究所采用的参数条件下,FUS刺激CLT未产生可测量的觉醒水平变化。未出现不良生理效应,支持该FUS刺激范式的安全性。最大效应出现在空间分布式超声刺激条件下,这与既往关于更广泛刺激体积可产生更强觉醒反应的证据一致,提示对分布式网络进行刺激可能值得作为局灶性靶向刺激的替代方案加以研究。未来研究应进一步探讨这一可能性,并纳入严格的对照条件,以便准确量化其作用。
**目的:**意识障碍(disorders of consciousness,DOC)预计影响美国约20万名患者。有效的治疗方案一直难以确立。针对控制意识的脑区(如中央外侧丘脑,central lateral thalamus,CLT)进行聚焦超声神经调控(focused ultrasound neuromodulation,FUS)已成为一种具有前景的无创治疗方法。然而,既往研究受到有效刺激体积较大、缺乏对照条件以及靶点验证有限等因素的制约。本研究采用非人灵长类动物意识障碍模型,在设置严格对照条件并实现较既往实验更为稳健的靶向定位的基础上,探讨FUS刺激CLT的作用。
**材料与方法:**两只雄性恒河猴接受1小时丙泊酚麻醉,以构建意识障碍模型。采用立体定向安装的256单元相控阵聚焦超声系统,对双侧CLT靶点进行超声刺激。在两只动物中均测试聚焦和非聚焦(随机相位)刺激范式,并在其中一只动物中测试聚光灯式刺激范式(即对多个靶点进行超声刺激)。通过脑电图(EEG)β频段功率、脉搏血氧监测、呼吸频率和运动情况监测觉醒水平,并比较各刺激范式下超声刺激期与对照期之间的差异。
**结果:**配对Wilcoxon符号秩检验显示,三种刺激范式下的四项指标均无显著差异(经假发现率校正后的所有p值均≥0.30)。观察到的最大效应为非聚焦刺激范式下身体运动增加(rrb = +0.58),但未达到统计学显著性。整个实验及恢复期间,动物的生理状态均保持稳定;心率、呼吸频率、血氧饱和度或其他安全性指标均未出现具有临床意义的变化。
**结论:**在本研究所测试的参数条件下,FUS刺激CLT未产生可测量的觉醒水平变化。未观察到不良生理效应,支持该FUS刺激范式的安全性。最大效应出现在空间分布式超声刺激条件下,这与既往关于更大刺激体积可产生更强觉醒反应的证据一致,提示分布式网络刺激可能值得作为局灶性靶向刺激的替代方案加以研究。未来研究应进一步探讨这一可能性,并纳入严格的对照条件,以准确量化其效应。
📄 原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.15.751608v1?rss=1
🏷️ 意识障碍 非人灵长类动物模型 聚焦超声神经调控 丘脑中央外侧核 意识与觉醒 脑电生理