一项新研究发现，精确应用无线电波可以改变脑细胞的活动，其方式可能有助于对抗神经系统疾病。
这项由纽约大学朗格尼健康中心领导的研究，引入了一种名为经颅射频刺激（TRFS）的技术。该技术有望治疗神经系统疾病，既避免了手术的侵入性，也解决了患者（例如，30%的抑郁症和癫痫患者）产生耐药性而导致药物频繁失效的问题。
该研究近期在线发表于《脑刺激》期刊，描述了使用射频（RF）能量的方法，这种能量能够有效穿透生物组织。研究指出，TRFS可以克服旧技术的局限性，因为它可以根据疾病的性质，靶向大脑的一小部分或整个器官，并且可以上调或下调神经信号。
“我们的研究首次在活体小鼠中证明了该技术在调节神经活动方面具有高效能的潜力。”资深研究作者、纽约大学格罗斯曼医学院神经科学系Biggs神经科学教授György Buzsáki博士表示。
Buzsáki博士说：“全球有三分之一的人在一生中会受到某种形式的大脑疾病的影响，因此对更好、非侵入性技术的需求正变得越来越迫切。”他同时也是转化神经科学研究所的教员。
射频波长期以来一直被用于大脑的磁共振成像中，通过施加和追踪原子能量状态的变化来生成图像。无线电波也被用于产生热量以摧毁癌细胞。
尽管有这些用途，但射频能量尚未被探索用于直接的大脑刺激。
虽然各种经颅传递的效果——电刺激（直流电或交流电）、磁刺激和超声刺激——被常规用于直接刺激，但每种方法都受到所用能量的性质、能量与组织相互作用的方式或头部解剖结构的限制。例如，通过放置在头皮上的触点传递的能量无法聚焦在一个小区域。通过电磁线圈施加的刺激会随着距离的增加而迅速衰减，无法到达大脑深部区域。颅骨会干扰超声波，从而引起副作用。
研究作者表示，他们通过设计由同轴电缆尖端制成的定制小型天线克服了这些限制。这些天线发射高频信号，将射频能量精确引导至大脑深部区域。以这种方式传递的射频会加热目标脑组织，从而改变带电离子进出脑细胞的难易程度，并影响信号强度。
研究作者称，TRFS被设计为以两种模式工作。该研究的主要发现之一是，TRFS可用于抑制或促进脑细胞的信号活动。通过使用一种称为单光子光纤光度法的技术，该团队记录了研究小鼠局部热诱导的脑细胞活动变化。结果显示，将射频能量应用于完整、正常的大脑（他们称之为“原始模式”）对称为抑制性中间神经元的脑细胞产生了特别强烈的效果。
抑制性中间神经元专门负责连接回路中的细胞，充当神经元间传递信息的“刹车”，将大脑信号塑造成动作、感知和思想。作者表示，射频能量对这些细胞有强烈影响意义深远，因为抑制这些细胞已被证明可以对抗抑郁症、慢性疼痛和焦虑症。
射频能量提高了正常中间神经元的温度，并导致活性呈剂量依赖性抑制。温度变化在健康细胞的正常小范围内（不处于损伤范围内）。
在其他实验中，该团队展示了射频能量也可以实现相反的效果，即促进特定靶细胞类型的信号水平。这种被称为“射频遗传学模式”的第二种方法，将射频能量与基因工程相结合，在靶细胞表面增加了更多的瞬时受体电位香草酸亚型1离子通道。TRPV1通道被称为分子温度计，能使细胞对热更敏感。
对过度表达TRPV1的区域进行射频刺激，在局部温度变化超过1.5摄氏度时，会产生温度依赖性的神经活动兴奋。过去的研究表明，增加特定细胞类型的兴奋性可以对抗帕金森病、自闭症、癫痫、成瘾和其他疾病。
为了证明TRFS在原始模式和射频遗传学模式下改变小鼠行为的能力，研究人员靶向了已知控制向右或向左转动的纹状体神经元。TRFS驱动的神经调节改变了自由活动小鼠的旋转方向，具体取决于射频能量施加于大脑的哪一侧。
在原始模式下，小鼠倾向于向被刺激的大脑一侧旋转，而在射频遗传学模式下，它们则向相反方向旋转。
“有趣的是，手机的广泛使用以及人们对其可能影响大脑功能的担忧，催生了大量关于射频能量对大脑影响的研究文献。”首席研究作者、Buzsáki实验室的前博士后学者Omid Yaghmazadeh博士说。Yaghmazadeh博士目前在博伊西州立大学电气与计算机工程系担任助理教授，并建立了一个新实验室，他说：“我们之前的工作表明，日常的射频剂量实际上并不影响神经元活动，现在我们表明，更高但安全的剂量可以用于神经调控。”
除了Buzsáki和Yaghmazadeh博士外，研究作者还包括纽约大学格罗斯曼医学院放射学系的Jiangyang Zhang博士、Leeor Alon博士和Zakia Ben Youss，以及罗切斯特大学医学中心神经科学系的Tanzil M. Arefin博士。这项工作得到了美国国立卫生研究院拨款1R01NS113782-01A1的支持。
来源：NYU Langone
期刊参考：Yaghmazadeh, O., et al. (2026). 经颅射频刺激对大脑活动和行为的非侵入性调控。脑刺激。DOI: 10.1016/j.brs.2026.103032.
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