Nieuw akoestische technieken voor neuromodulatie

Ultrasound is een opkomende nieuwe techniek voor niet-invasieve neuromodulatie. De recente grote vooruitgangen in het veld leidden tot lopende klinische studies om na te gaan of ultrasound een behandeling kan zijn voor oa. essentiële tremor, Alzheimer's en Parkinson's disease. Niettemin is het mechanisme nog grotendeels ongekend en is er nog onvoldoende kwantitatieve informatie. Een in-house state-of-the-art high-density CMOS MEA biedt een unieke kans om dit in te vullen en te zorgen voor een optimalisatie van de ackustische golf voor neurostimulatie. Eerst willen we het mechanisme op cellulair niveau begrijpen door de oorsprong en tijdschalen van het neuron response op ultrasound te vergelijken met electrische stimulatie, een techniek waarbij het mechanisme reeds aangetoond is en dat momenteel een sterke techniek is voor de behandeling van neurologische aandoeningen. Dit is mogelijk dankzij de single-cell resolutie van de chip en de mogelijkheid om niet enkel elektrische metingen uit te voeren maar ook elektrisch te stimuleren. Hierna zal een parameterstudie uitgevoerd worden om kwantitatieve informatie en optimale parametersets te bekomen die de cellulaire response kunnen finetunen naargelang het doel. De laatste stap zal bestaan uit het testen van deze parameter sets op netwerk niveau met als doel het netwerk gedrag van gedereguleerde neuroncircuits te herstellen. Hierbij hopen we de nodige informatie te verkrijgen om ultrasound neuromodulatie behandelingen te kunnen optimaliseren.