Optimized ultrasound neuromodulation for non-invasive control of behavior and physiology

神经调节 神经科学 超声波 心理学 神经化学 生物 刺激 医学 计算机科学 放射科
作者
Keith R. Murphy,Jordan S. Farrell,Jonas Bendig,Anish Mitra,Charlotte Luff,Ina A. Stelzer,Hiroshi Yamaguchi,Christopher C. Angelakos,Mi‐Hyun Choi,W Bian,Tommaso DiIanni,Esther Martinez Pujol,Noa Matosevich,Raag D. Airan,Brice Gaudillière,Elisa E. Konofagou,Kim Butts Pauly,Iván Soltész,Luı́s de Lecea
出处
期刊:Neuron [Cell Press]
卷期号:112 (19): 3252-3266.e5 被引量:67
标识
DOI:10.1016/j.neuron.2024.07.002
摘要

Focused ultrasound can non-invasively modulate neural activity, but whether effective stimulation parameters generalize across brain regions and cell types remains unknown. We used focused ultrasound coupled with fiber photometry to identify optimal neuromodulation parameters for four different arousal centers of the brain in an effort to yield overt changes in behavior. Applying coordinate descent, we found that optimal parameters for excitation or inhibition are highly distinct, the effects of which are generally conserved across brain regions and cell types. Optimized stimulations induced clear, target-specific behavioral effects, whereas non-optimized protocols of equivalent energy resulted in substantially less or no change in behavior. These outcomes were independent of auditory confounds and, contrary to expectation, accompanied by a cyclooxygenase-dependent and prolonged reduction in local blood flow and temperature with brain-region-specific scaling. These findings demonstrate that carefully tuned and targeted ultrasound can exhibit powerful effects on complex behavior and physiology.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
bkagyin应助天流采纳,获得10
刚刚
自由的M完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
miraitowa发布了新的文献求助10
3秒前
NSS完成签到,获得积分10
3秒前
小仙女发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
科研通AI6.3应助光亮白山采纳,获得10
5秒前
yoo发布了新的文献求助10
5秒前
黄小弟搞不懂压气机完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Yuki酱发布了新的文献求助10
6秒前
NSS发布了新的文献求助10
6秒前
cheetollly发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
tomorrow发布了新的文献求助10
8秒前
miraitowa完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
9秒前
李健应助Morii采纳,获得10
9秒前
10秒前
淡淡怜容发布了新的文献求助10
10秒前
AllRightReserved应助贝贝采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
乐乐应助dde采纳,获得10
12秒前
13秒前
希望天下0贩的0应助ANQ采纳,获得10
14秒前
Abigail发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
盐汽水完成签到 ,获得积分20
15秒前
向守卫完成签到,获得积分10
15秒前
科目三应助叶泠渊采纳,获得10
15秒前
酷波er应助喜悦采纳,获得10
16秒前
Herry-Jeremy发布了新的文献求助20
17秒前
斯文翠发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Resilient Mindset 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 300
Upland Kenya wild flowers and ferns: a flora of the flowers, ferns, grasses, and sedges of highland Kenya 300
Disturbing the Quiet Life? Competition and CEO Incentives 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6652133
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8406136
关于积分的说明 17974511
捐赠科研通 5847387
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2971625
邀请新用户注册赠送积分活动 1947063
关于科研通互助平台的介绍 1867509