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
清淮完成签到 ,获得积分10
刚刚
莫歌完成签到 ,获得积分10
刚刚
木可可可完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
yaosan完成签到,获得积分10
3秒前
王kk完成签到 ,获得积分10
3秒前
Attaa完成签到,获得积分10
6秒前
Dr_Dang发布了新的文献求助20
9秒前
WL完成签到 ,获得积分10
11秒前
高大的凡阳完成签到 ,获得积分10
13秒前
JUN完成签到,获得积分10
17秒前
哥哥完成签到,获得积分10
18秒前
ll完成签到,获得积分10
18秒前
277完成签到 ,获得积分10
19秒前
瞿人雄完成签到,获得积分10
20秒前
stiger完成签到,获得积分0
21秒前
没心没肺完成签到,获得积分10
22秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
victory_liu完成签到,获得积分10
35秒前
9527完成签到,获得积分10
40秒前
shiyi0709完成签到,获得积分10
47秒前
学术霸王完成签到,获得积分10
49秒前
开朗的哈密瓜完成签到 ,获得积分10
53秒前
shiki完成签到,获得积分10
55秒前
淡然的芷荷完成签到 ,获得积分0
56秒前
57秒前
月涵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
房天川完成签到 ,获得积分10
1分钟前
等等发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
俊逸的香萱完成签到 ,获得积分10
1分钟前
健康的大门完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
打打应助yangxuxu采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
害羞的裘完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
赵赵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets, Second Edition 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
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 6246669
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8070096
关于积分的说明 16845843
捐赠科研通 5322862
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2834283
邀请新用户注册赠送积分活动 1811763
关于科研通互助平台的介绍 1667516