Stimulationseinheit für transkranielle Ultraschallstimulation / tFUS

TMS

Die transkranielle Ultraschallstimulation (häufig mit TUS, tFUS oder FUN abgekürzt) ist eine neue und aufregende Methode zur nichtinvasiven Modulation neuronaler Schaltkreise im intakten menschlichen Gehirn. Die transkranielle fokussierte Ultraschall-Neuromodulation bietet eine größere räumliche Auflösung und Tiefe der Stimulation als die transkranielle Magnetstimulation (TMS) oder die transkranielle Elektrostimulation (tES). Warum ist die TUS genauer als andere Methoden der nichtinvasiven Hirnstimulation? Sowohl tES als auch TMS sind in Bezug auf die Genauigkeit und Tiefe der Stimulation von Natur aus begrenzt. Bei der transkraniellen elektrischen Stimulation beispielsweise wird der Strom durch den Schädel "abgeleitet", was bedeutet, dass nur ein sehr kleiner Teil des gesamten vom Stimulator angelegten Stroms tatsächlich die gewünschte Stelle im Kortex erreicht. TMS bietet zwar die Möglichkeit, die Chronometrie neuronaler Prozesse mit einem angemessenen Grad an räumlicher Auflösung aufzuzeigen, leidet aber auch unter einem Kompromiss zwischen Tiefe und Genauigkeit, wobei die Stimulation in größeren Tiefen des Gehirns eine Verringerung der räumlichen Auflösung erfordert. Die transkranielle fokussierte Ultraschall-Neuromodulation bietet jedoch eine neue Möglichkeit, neuronale Schaltkreise durch akustische Mechanismen zu modulieren. TUS erzeugt eine akustische Welle durch Piezoelektrizität - eine Technik, bei der Elektrizität durch einen Kristall fließt und Vibrationen verursacht - wobei die durch diese Vibrationen erzeugte Energie anschließend durch den Ultraschallwandler freigesetzt wird. Die Form des TUS-Wandlers ermöglicht es, diese akustische Energie genau auf einen Punkt im Raum zu fokussieren,