近日，一項(xiàng)發(fā)表在《Brain Stimulation》的研究成果帶來了神經(jīng)調(diào)控領(lǐng)域的重大突破——來自紐約大學(xué)、博伊西州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出經(jīng)顱射頻刺激（TRFS）這一新型無創(chuàng)神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，該技術(shù)突破了傳統(tǒng)無創(chuàng)腦刺激手段在深部靶向、空間聚焦等方面的固有局限，可實(shí)現(xiàn)對(duì)大腦神經(jīng)活動(dòng)的雙向精準(zhǔn)調(diào)控，為精神分裂、抑郁、焦慮等多種難治性神經(jīng)精神疾病的治療提供了全新的潛在方案。

01 面向神經(jīng)精神疾病需求：無創(chuàng)精準(zhǔn)神經(jīng)調(diào)控

神經(jīng)精神疾病影響著全球約六分之一人群的健康，相當(dāng)一部分患者會(huì)在數(shù)年內(nèi)對(duì)藥物治療產(chǎn)生耐受，無創(chuàng)腦刺激技術(shù)因此成為替代慢性藥物服用和外科手術(shù)的重要研究方向。然而，目前臨床常用的經(jīng)顱電刺激（TES）、經(jīng)顱磁刺激（TMS）、聚焦超聲刺激（TFUS）等技術(shù)均存在明顯短板：TES空間聚焦性差，無法有效靶向深部腦組織；TMS的磁場強(qiáng)度隨組織深度快速衰減，僅適用于大腦皮層區(qū)域；TFUS則易受顱骨聲學(xué)異質(zhì)性影響，導(dǎo)致超聲束扭曲，刺激體積受限。開發(fā)一種能無創(chuàng)、精準(zhǔn)靶向深部腦組織的神經(jīng)調(diào)控技術(shù)，成為領(lǐng)域內(nèi)的核心攻關(guān)方向。

此次研究團(tuán)隊(duì)將目光投向了射頻（RF）能量——這種能量可有效穿透生物組織，并能通過介電阻抗加熱誘導(dǎo)局部溫度升高，而溫度變化恰好是調(diào)節(jié)神經(jīng)元活性的重要手段?；诖耍芯繄F(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了全新的經(jīng)顱射頻刺激（TRFS）技術(shù)體系，核心采用945MHz定制短截天線實(shí)現(xiàn)腦部局部精準(zhǔn)加熱，還創(chuàng)新性開發(fā)了兩種工作模式，分別適配不同的神經(jīng)調(diào)控需求。

用于小鼠大腦選擇性射頻刺激的短截天線

紐約大學(xué)格羅斯曼醫(yī)學(xué)院神經(jīng)科學(xué)系的比格斯神經(jīng)科學(xué)教授、該研究的資深作者捷爾吉·布扎基（Gy?rgy Buzsáki）醫(yī)學(xué)博士表示：“我們的研究首次在活鼠身上證明了這項(xiàng)技術(shù)在調(diào)控神經(jīng)活動(dòng)方面具有巨大潛力?！蓖瑫r(shí)身為轉(zhuǎn)化神經(jīng)科學(xué)研究所研究員的布扎基博士還說：“全球有三分之一的人在一生中會(huì)受到某種形式的腦部疾病影響，因此對(duì)更優(yōu)的非侵入性技術(shù)的需求變得愈發(fā)迫切?！?/p>

A) 動(dòng)物頭部在佩戴頭帽、植入光纖和光學(xué)溫度傳感器，以及放置好用于刺激的射頻短截線天線后的圖形展示

B) 顯示小鼠腦切片及病毒注射部位的示意圖

02 經(jīng)顱射頻刺激的動(dòng)物模型驗(yàn)證

研究團(tuán)隊(duì)以小鼠為實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瓿闪藦脑O(shè)備效能到神經(jīng)活性調(diào)控，再到行為學(xué)效應(yīng)的全維度驗(yàn)證。團(tuán)隊(duì)研發(fā)的V1、V2兩代短截天線，成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)小鼠腦部的選擇性加熱，外周組織幾乎無明顯熱效應(yīng)，且V2版天線可固定于小鼠顱骨，支持自由活動(dòng)小鼠的實(shí)驗(yàn)研究。

在原始模式下，射頻誘導(dǎo)的腦部局部升溫會(huì)以劑量依賴性方式抑制皮質(zhì)小白蛋白（PV）中間神經(jīng)元的活性——這類神經(jīng)元對(duì)維持大腦神經(jīng)環(huán)路的興奮-抑制平衡至關(guān)重要，其功能異常與多種神經(jīng)精神疾病密切相關(guān)。行為學(xué)實(shí)驗(yàn)中，接受單側(cè)射頻刺激的高運(yùn)動(dòng)性小鼠，會(huì)出現(xiàn)向刺激半球同側(cè)的旋轉(zhuǎn)偏好，證實(shí)了神經(jīng)活性抑制可直接引發(fā)可觀測的行為改變。

更具創(chuàng)新性的是研究團(tuán)隊(duì)首次提出的RF遺傳學(xué)模式：通過腺相關(guān)病毒在小鼠靶腦區(qū)過表達(dá)熱敏TRPV1離子通道后，當(dāng)射頻誘導(dǎo)的局部升溫超過1.5℃時(shí)，該腦區(qū)的神經(jīng)元會(huì)被特異性激活，與之對(duì)應(yīng)的是，小鼠的旋轉(zhuǎn)行為方向發(fā)生反轉(zhuǎn)，呈現(xiàn)向刺激半球?qū)?cè)的偏好。這一模式類比光遺傳學(xué)、磁遺傳學(xué)，利用基因修飾實(shí)現(xiàn)了神經(jīng)元的細(xì)胞類型特異性靶向，且僅依賴內(nèi)源性離子通道，無外源性納米顆粒帶來的長期副作用，安全性更具優(yōu)勢。此外，實(shí)驗(yàn)還證實(shí)，TRPV1的表達(dá)及射頻刺激的激活效應(yīng)在病毒注射7個(gè)月后仍保持穩(wěn)定，展現(xiàn)出良好的長效性。

研究團(tuán)隊(duì)指出，TRFS技術(shù)的核心優(yōu)勢在于將射頻能量的深部穿透能力與熱調(diào)節(jié)的生物物理可靠性完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了神經(jīng)活性的雙向調(diào)控——既可抑制正常腦組織中特定神經(jīng)元群的活性，也可通過基因修飾選擇性激活靶向神經(jīng)元，這是傳統(tǒng)無創(chuàng)腦刺激技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的。

03 TMS研究的未來展望

同時(shí)，該技術(shù)在向人類臨床應(yīng)用轉(zhuǎn)化方面具備極高的可行性：未來可通過天線幾何優(yōu)化、介電加載、相控陣系統(tǒng)等工程手段，進(jìn)一步提升射頻能量的空間聚焦性，實(shí)現(xiàn)對(duì)人類深部腦組織的精準(zhǔn)靶向；結(jié)合聚焦超聲技術(shù)，還能實(shí)現(xiàn)TRPV1基因的無創(chuàng)跨血腦屏障遞送，讓RF遺傳學(xué)模式完全擺脫外科手術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)無創(chuàng)化；此外，TRFS系統(tǒng)還可設(shè)計(jì)為MRI兼容，通過磁共振測溫技術(shù)無創(chuàng)驗(yàn)證腦部靶區(qū)的溫度變化，確保刺激的精準(zhǔn)性。

該研究的主要作者奧米德·亞格馬扎德（Omid Yaghmazadeh）博士曾是布扎基實(shí)驗(yàn)室的博士后學(xué)者，他說：“有趣的是，手機(jī)的廣泛使用以及人們對(duì)手機(jī)可能影響大腦功能的擔(dān)憂，催生了大量關(guān)于射頻能量對(duì)大腦影響的研究文獻(xiàn)?！比缃褚咽遣┮廖髦萘⒋髮W(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程系助理教授并新建立了實(shí)驗(yàn)室的亞格馬扎德博士表示：“我們之前的研究表明，日常的射頻劑量實(shí)際上并不會(huì)影響神經(jīng)元活動(dòng)，而現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)，更高但安全的劑量可以用于神經(jīng)調(diào)控?！?/p>

論文信息：

標(biāo)題：《Non-invasive modulation of brain activity and behavior by transcranial radio frequency stimulation》

期刊：《Brain Stimulation》

發(fā)表日期：2026年3月-4月

期刊參考：

https://www.prnewswire.com/news-releases/precision-radio-waves-may-help-counter-brain-diseases-302717733.html

DOI: https://doi.org/10.1016/j.brs.2026.103032

來源 | 腦機(jī)接口星球

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