认知障碍性疾病是指能影响个体思维、记忆、学习和理解能力的疾病，常见的认知障碍性疾病包括AD、血管性认知障碍、帕金森病、癫痫等。研究发现上述疾病的发病机制可能和神经可塑性（特别是突触可塑性、神经递质变化、神经营养因子等）、神经炎症、脑血流动力学、脑电节律等相关，但其治疗目前尚未有突破。低强度经颅超声刺激（LITUS）是一种新兴的非侵入性治疗方法，通过低强度超声波刺激脑部特定区域，调节神经元活动，对认知障碍性疾病有较好的疗效，但具体机制目前尚不清楚。本文围绕LITUS对突触可塑性、神经递质释放、神经营养因子水平、神经炎症反应、脑血流动力学调控、脑电节律调控方面的研究进行综述，旨在为认知障碍性疾病治疗提供新思路。

颅脑损伤后意识障碍(DOC)患者的促醒治疗，一直是医学界研究的重点和难点。当前高压氧、药物、脑深部刺激(DBS)、经颅磁刺激(TMS)、经颅直流电刺激(tDCS)、迷走神经刺激(VNS)、低强度聚焦超声刺激(LIFUP)等均有相关研究报道。近年来，经颅磁刺激在DOC治疗方面的疗效较显著，本文对经颅磁刺激在DOC患者评估和治疗中的应用研究进展进行了综述，旨在为DOC的临床治疗提供新的思路。

低强度经颅超声(LITUS)是近年来新兴的一种非侵入性脑刺激技术，通过超声波的机械力作用调节大脑皮质的电活动，从而对皮质兴奋性产生增强或抑制作用。LITUS不仅能作用于皮质，还能聚焦于大脑深部组织，具有较高的空间分辨率。LITUS可在导航下精确定位刺激靶区，且对靶区周围的其他组织不产生影响。目前，LITUS的神经调控作用和安全性已在动物实验中得到证实，但在临床试验方面仍处于起步阶段。本文就LITUS影响神经可塑性的可能机制、动物研究和临床研究进展及治疗安全性作一综述。

伴随认知神经科学进入技术应用时代,军事心理训练从传统的行为训练向基于神经成像、人工智能和虚拟现实等技术的认知神经训练发展.认知神经训练包括侵入性和非侵入性两类,既可用于军事职业相关神经精神障碍的辅助治疗,更可作为以脑为靶点的预防性训练以增强认知、调节情绪和塑造行为.本文聚焦于非侵入性认知神经训练,重点梳理以重复经颅磁刺激(repetitive transcranial magnetic stimulation,rTMS)、经颅直流电刺激(transcranial direct current stimulation,tDCS)和低强度聚焦超声(low-intensity focused ultrasound,LIFU)等为代表的非侵入性脑刺激(non-invasive brain stimulation,NIBS)以及由脑电图(electroencephalography,EEG)、功能磁共振(functional magnetic resonance imaging,fMRI)和功能近红外光谱技术(functional near-infrared spectroscopy,fNIRS)介导的神经反馈(neurofeedback,NF),展望其智能化、个性化、多模态、感官化和可穿戴发展趋势,并探讨我军开展认知神经训练研究和应用需要注意的问题.

背景:经颅磁声电刺激是一种基于磁声耦合电效应的无创、高精度脑神经聚焦刺激方法,可调节神经节律振荡活动,从而影响大脑的运动、认知等功能.目的:探究经颅磁声电刺激对健康与帕金森病大鼠神经回路中beta振荡的影响.方法:①动物实验:采用随机数字表法将24只Wistar大鼠随机分为4组,每组6只:正常对照组不进行任何干预;正常刺激组大脑前额叶皮质接受经颅磁声电刺激(空间峰值脉冲平均强度为13.33 W/cm2,基波频率为0.4 MHz,基波周期数为1 000,脉冲重复频率为200 Hz);模型对照组、模型刺激组通过腹腔注射1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶建立帕金森病模型,造模成功后,模型对照组大脑前额叶皮质接受经颅磁声电假刺激,模型刺激组大脑前额叶皮质接受经颅磁声电刺激,每天刺激时长2.0 min,刺激结束停留8-10 min后,采集大鼠执行T迷宫过程中局部场电位信号并同时记录行为学正确率,对比分析各组局部场电位信号能量的时频分布情况和行为差异,当大鼠正确率连续3 d高于80%后停止刺激实验和T迷宫实验.②建模仿真实验:构建经颅磁声电刺激下皮质-基底神经节回路模型,分别改变超声发射周期(5,10,20 ms)、超声发射占空比(30%,50%,90%)和感应电流密度(20,50,100 μA/cm2),比较不同刺激参数下健康与帕金森病大鼠beta振荡的功率谱密度值.结果与结论:①动物实验:正常对照组大鼠的空间学习能力强于模型对照组(P＜0.001),正常刺激组大鼠的空间学习能力强于正常对照组(P＜0.05),模型刺激组大鼠的空间学习能力强于模型对照组(P＜0.01);正常对照组beta振荡能量分布较为集中,正常刺激组较正常对照组beta振荡信号能量有所降低,模型对照组与模型刺激组beta振荡能量广泛分布且能量值显著高于正常对照组、正常刺激组,并且模型刺激组beta振荡信号能量明显低于模型对照组;②建模仿真实验:不加刺激时,健康大鼠beta频段功率谱密度峰值(30 dB)显著低于帕金森病大鼠(55 dB);施加经颅磁声电刺激后,两组大鼠beta频段功率谱密度值普遍降低;beta频段功率谱密度峰值与超声发射周期呈正相关、与感应电流密度呈负相关,当超声发射占空比为50%时功率谱密度峰值最低;③结果表明:经颅磁声电刺激可抑制健康与帕金森病大鼠的beta振荡,进而改善大鼠的运动功能与决策认知功能.

低强度经颅超声刺激,作为一种分辨率高且安全性高的神经调控技术,在改善帕金森病的运动症状和非运动症状方面,具有巨大潜力.本文从超声刺激的参数与分类、疗效及作用机制等方面入手,就低强度经颅超声刺激在帕金森病康复治疗中的临床应用及机制研究进展进行综述.

经颅磁声刺激利用超声和静磁场共同作用在神经组织或组织液中产生的电流来调节神经元的活动.它具有高空间分辨率和良好穿透深度的优点.神经元放电频率适应性在神经信息处理中起着重要作用.本文基于Ermentrout神经元模型研究了在经颅磁声刺激下,磁场强度、超声强度、超声频率对神经元放电频率适应性的影响作用.仿真结果表明,随着磁场强度的增加,神经元产生放电的时间缩短,峰峰间期变小,放电间隔变短;在不同适应变量的情况下,随着适应变量的增加,初始放电频率随着输入的磁场强度向右偏移,而在稳定状态下放电频率随着磁场强度的增加近似呈线性关系.超声强度对神经元放电频率适应性的影响与磁场强度相一致.超声频率对神经元放电频率适应性无明显影响;在不同适应变量下,随着适应变量的增加,初始放电频率的幅值整体降低,而在稳定状态下放电频率随着超声频率的变化基本呈线性关系.研究结果可以帮助我们揭示经颅磁声刺激对神经元放电频率适应性的作用机制,为其用于神经精神方面疾病的治疗提供理论依据.

目的 研究低频脉冲超声(LIPUS)对小鼠海马区的影响及其产生的可能机制.方法 取成年清洁级C57/BL6小鼠32只,随机分为Sham 组和LIPUS组.Sham 组(16只)为假处理组;LIPUS组(16只)使用低频脉冲超声(平均功率强度为150 mW/cm2)经颅处理小鼠头部.7 d后,采用免疫组织化学(IHC)及蛋白质免疫印迹法(WB)测定小鼠大脑海马区双皮质素(DCX)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)和离子钙结合接头分子(Iba1)的表达,并通过旷场实验观察小鼠行为学改变.结果 低频强度脉冲超声处理7 d后,IHC结果可见LIPUS组小鼠大脑海马区小胶质细胞个数较 Sham组显著增多,差异具有统计学意义(P<0.05);WB提示LIPUS组海马区Iba1蛋白表达较Sham组显著增高,差异具有统计学意义(P<0.05),同时LIPUS组在旷场实验中得分也明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05).结论 低频脉冲超声经颅刺激小鼠大脑可导致海马区小胶质细胞数量增加,同时降低小鼠的焦虑状态.

目的:通过对经颅磁声刺激(transcranial magneto-acoustic stimulation,TMAS)与经颅超声刺激(transcranial ul-trasound stimulation,TUS)诱发的小鼠肌电信号(electromyography,EMG)的采集与分析,对比小鼠的TMAS与TUS运动阈值,进而评估相对于TUS,TMAS对运动皮层的作用效果及潜在作用机制.方法:搭建针对小鼠的TUS与TMAS系统,设置不同超声强度的TUS与TMAS刺激参数,分别对TMAS与TUS诱发的小鼠EMG进行采集与分析,检测小鼠的TMAS与TUS运动阈值.结果:当刺激靶点处的空间峰值时间平均声强(Ispta)>144 mW/cm2时,TUS与TMAS均能检测到小鼠的运动阈值,但TMAS能引起较稳定的运动反馈;当25 mW/cm2

目的 探讨低强度经颅超声(LIPUS)对大鼠永久性大脑中动脉栓塞(dMCAO)后脑水肿组织的水通道蛋白4(AQP4)表达及相对表观扩散系数(rADC)变化的影响.材料与方法 将40只雄性SD大鼠随机分成4组,每组10只,建立dMCAO模型.对照组(A组)不给予超声刺激,实验组根据脑梗死分期分为超急性早期、超急性晚期和急性期,分别于建模后1 h、3 h、9 h给予超声刺激(分别记为B、C、D组),刺激10 min后进行MRI扫描,测量梗死区及对侧镜像区ADC值,并计算rADC值,随后取脑,进行免疫组织化学染色,对病变脑组织进行病理观察,AQP4免疫组织化学染色半定量结果 以阳性细胞百分比表示.结果 A、B、C、D组的AQP4阳性细胞百分比分别为87％、67％、65％、88％.建立dMCAO模型后12 h,A、B、C、D组大鼠脑rADC值分别为0.24±0.15、0.39±0.22、0.42±0.29及0.23±0.18,B组、C组明显高于A组(P=0.016、0.018),D组与A组比较差异无统计学意义(P=0.850).结论 AQP4表达及rADC变化可以反映LIPUS治疗对大鼠超急性期及急性期脑梗死脑水肿的变化.