全聲學腦機接口系統，有望為帕金森癥提供新療法

隨著人口老化，帕金森癥等較常見于長者的疾病日益增加，這種無法根治的神經退行性疾病會損害患者運動能力，目前主要靠藥物或外科治療減緩癥狀。

近日，記者從香港理工大學（簡稱“港理工”）獲悉，該校科研團隊成功開發出了新一代全聲學腦機接口系統，運用經顱超聲神經調控技術，以超聲波實現完全無創、深腦穿透和高精度的神經調控，有望為帕金森癥、抑郁癥等神經和精神疾病患者，帶來新的治療方案。目前，團隊已分別與上海華山醫院、南方醫科大學珠江醫院合作，展開臨床研究工作。

團隊研發的全聲學腦機接口系統。港理工供圖

據介紹，該系統能夠利用超聲波的物理特性，穿透顱骨、精準聚焦深腦區域，包含了超過128個獨立陣元的經顱稀疏超聲陣列，配合定制驅動系統，可實現每通道獨立控制和聲場精確操控。通過動態聚焦與波束定位技術，空間分辨率可精細至4毫米以內，能夠對深腦區域進行高精度調控，從而達致減緩帕金森癥癥狀的療效。

研發團隊負責人、港理工無創腦機接口研究中心主任孫雷表示，當前常見的兩大腦機接口技術各有局限：一是侵入式技術，需通過開顱手術將電極植入大腦，風險較高且不可逆轉；另一種傳統非侵入式技術如電刺激，則受限于分辨率不足或穿透深度有限，難以精準調控深層腦區。“我們的腦機接口系統可通過超聲波與大腦溝通，以調控大腦功能。利用團隊自主研發的頭盔狀裝置，運用超聲波調控大腦細胞，以改善帕金森癥的癥狀，實現無創治療。”

自主研發的頭盔狀裝置，運用超聲波調控大腦細胞。港理工供圖

在超聲神經調控的基礎上，團隊進一步研發聲遺傳學技術，大幅提升調控的精準度，實現精準識別并調控特定類型的細胞。

驗證實驗表明，患有帕金森癥的小鼠經超聲調控后，其身體運動功能顯著提升。“雖然帕金森癥主要是因衰老過程中某些腦細胞過度凋亡所引起，且無法逆轉，但通過超聲波調控現有細胞的功能，可以顯著改善癥狀。”孫雷表示。

上述相關研究成果此前已分別發表于《美國國家科學院院刊》《自然—通訊》及《細胞報告》等期刊。下一階段，研究團隊將擴充臨床實驗的規模，計劃聯合內地共五家頂尖醫療中心，招募100名帕金森癥患者開展臨床研究，驗證該超聲波技術的安全與療效。