腦機啟偵 | 新型神經調控技術：無創經顱射頻刺激（03.20）

近日，一項發表在《Brain Stimulation》的研究成果帶來了神經調控領域的重大突破——來自紐約大學、博伊西州立大學等機構的研究團隊成功研發出經顱射頻刺激（TRFS）這一新型無創神經調控技術，該技術突破了傳統無創腦刺激手段在深部靶向、空間聚焦等方面的固有局限，可實現對大腦神經活動的雙向精準調控，為精神分裂、抑郁、焦慮等多種難治性神經精神疾病的治療提供了全新的潛在方案。

01 面向神經精神疾病需求：無創精準神經調控

神經精神疾病影響著全球約六分之一人群的健康，相當一部分患者會在數年內對藥物治療產生耐受，無創腦刺激技術因此成為替代慢性藥物服用和外科手術的重要研究方向。然而，目前臨床常用的經顱電刺激（TES）、經顱磁刺激（TMS）、聚焦超聲刺激（TFUS）等技術均存在明顯短板：TES空間聚焦性差，無法有效靶向深部腦組織；TMS的磁場強度隨組織深度快速衰減，僅適用于大腦皮層區域；TFUS則易受顱骨聲學異質性影響，導致超聲束扭曲，刺激體積受限。開發一種能無創、精準靶向深部腦組織的神經調控技術，成為領域內的核心攻關方向。

此次研究團隊將目光投向了射頻（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局部溫度升高，而溫度變化恰好是調節神經元活性的重要手段。基于此，研究團隊設計了全新的經顱射頻刺激（TRFS）技術體系，核心采用945MHz定制短截天線實現腦部局部精準加熱，還創新性開發了兩種工作模式，分別適配不同的神經調控需求。

用于小鼠大腦選擇性射頻刺激的短截天線

紐約大學格羅斯曼醫學院神經科學系的比格斯神經科學教授、該研究的資深作者捷爾吉·布扎基（Gy?rgy Buzsáki）醫學博士表示：“我們的研究首次在活鼠身上證明了這項技術在調控神經活動方面具有巨大潛力。”同時身為轉化神經科學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受到某種形式的腦部疾病影響，因此對更優的非侵入性技術的需求變得愈發迫切。”

A) 動物頭部在佩戴頭帽、植入光纖和光學溫度傳感器，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 經顱射頻刺激的動物模型驗證

研究團隊以小鼠為實驗模型，完成了從設備效能到神經活性調控，再到行為學效應的全維度驗證。團隊研發的V1、V2兩代短截天線，成功實現了對小鼠腦部的選擇性加熱，外周組織幾乎無明顯熱效應，且V2版天線可固定于小鼠顱骨，支持自由活動小鼠的實驗研究。

在原始模式下，射頻誘導的腦部局部升溫會以劑量依賴性方式抑制皮質小白蛋白（PV）中間神經元的活性——這類神經元對維持大腦神經環路的興奮-抑制平衡至關重要，其功能異常與多種神經精神疾病密切相關。行為學實驗中，接受單側射頻刺激的高運動性小鼠，會出現向刺激半球同側的旋轉偏好，證實了神經活性抑制可直接引發可觀測的行為改變。

更具創新性的是研究團隊首次提出的RF遺傳學模式：通過腺相關病毒在小鼠靶腦區過表達熱敏TRPV1離子通道后，當射頻誘導的局部升溫超過1.5℃時，該腦區的神經元會被特異性激活，與之對應的是，小鼠的旋轉行為方向發生反轉，呈現向刺激半球對側的偏好。這一模式類比光遺傳學、磁遺傳學，利用基因修飾實現了神經元的細胞類型特異性靶向，且僅依賴內源性離子通道，無外源性納米顆粒帶來的長期副作用，安全性更具優勢。此外，實驗還證實，TRPV1的表達及射頻刺激的激活效應在病毒注射7個月后仍保持穩定，展現出良好的長效性。

研究團隊指出，TRFS技術的核心優勢在于將射頻能量的深部穿透能力與熱調節的生物物理可靠性完美結合，實現了神經活性的雙向調控——既可抑制正常腦組織中特定神經元群的活性，也可通過基因修飾選擇性激活靶向神經元，這是傳統無創腦刺激技術難以實現的。

03 TMS研究的未來展望

同時，該技術在向人類臨床應用轉化方面具備極高的可行性：未來可通過天線幾何優化、介電加載、相控陣系統等工程手段，進一步提升射頻能量的空間聚焦性，實現對人類深部腦組織的精準靶向；結合聚焦超聲技術，還能實現TRPV1基因的無創跨血腦屏障遞送，讓RF遺傳學模式完全擺脫外科手術，真正實現無創化；此外，TRFS系統還可設計為MRI兼容，通過磁共振測溫技術無創驗證腦部靶區的溫度變化，確保刺激的精準性。

該研究的主要作者奧米德·亞格馬扎德（Omid Yaghmazadeh）博士曾是布扎基實驗室的博士后學者，他說：“有趣的是，手機的廣泛使用以及人們對手機可能影響大腦功能的擔憂，催生了大量關于射頻能量對大腦影響的研究文獻。”如今已是博伊西州立大學電氣與計算機工程系助理教授并新建立了實驗室的亞格馬扎德博士表示：“我們之前的研究表明，日常的射頻劑量實際上并不會影響神經元活動，而現在我們發現，更高但安全的劑量可以用于神經調控。”

論文信息：

標題：《Non-invasive modulation of brain activity and behavior by transcranial radio frequency stimulation》

期刊：《Brain Stimulation》

發表日期：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 | 腦機接口星球

浙大科技園啟真腦機智能產業化基地是在浙大控股集團領導下，由浙江大學科技園發展有限公司與杭州未來科技城管委會共建，圍繞腦機智能產業主體，輻射腦機+生命健康、腦機+智能制造、腦機+新一代信息技術、腦機+新材料等領域的專業化特色產業基地，由杭州啟真未來科技發展有限公司負責全面運營。

基地依托浙江大學在腦機智能方面的學科優勢，以腦機智能作為核心科技支撐，貫徹浙江大學國家大學科技園“有組織科技成果轉化、有靶向科技企業孵化、有體系未來產業培育”的服務體系，致力于打造腦機智能領域具備成果顯示度、區域影響力的產業化高地。