超聲波作為一種值得信賴的成像技術已經有很長的歷史，它可以揭示人體的情況，但最近我們看到它可能被調整為實際影響人體的行為。一項新研究探討了如何通過調節猴子大腦將獎勵跟特定事件或選擇聯繫起來的方式來藉助超聲波來解決精神疾病。
當涉及到超聲波和大腦健康時，科學家們開始在一些有趣的領域取得重大進展。如在2016年，研究人員使用超聲波刺激神經元並基本“啟動”了一個年輕昏迷病人的大腦。我們還看到它如何能夠獎開血腦屏障並幫助提供藥物，進而消除跟阿爾茨海默氏症有關的有毒斑塊或激活大腦的廢物處理系統以沖走有害化學物質。
在普利茅斯大學研究人員的領導下，這一領域的最新進展集中在一系列精神疾病的一個共同特徵上，即“信用分配(credit assignment)”。這指的是大腦錯誤地將某些結果跟某些事件聯繫在一起的方式，如在考試中獲得好成績並將其歸功於當天穿的襪子，而不是花了很長時間學習。這就是那種可能促使吸毒者繼續使用的大腦功能或導致強迫症(OCD)。
研究人員通過磁共振成像分析了猴子的大腦從而對信用分配問題獲取了新的了解。這顯示了信用分配任務期間外側前額葉腦區的活動。然後，科學家們使用低強度的經顱超聲刺激來瞄準這一區域，這使得猴子在決策中變得更加具有探索性。
也就是說，信用分配信號被破壞了，猴子的決策不再受到不同選擇的價值和感知結果的影響。科學家們還發現前額葉皮層的一個相鄰部分對這一過程沒有影響，這表明大腦的調製可能被隔離在介導特定認知任務的區域。
這項研究的論文第一作者Elsa Fouragnan博士指出：“大腦就像一個馬賽克–有多個部分在做不同的事情。每個部分都可能跟某種行為有關。挑戰是首先要知道這種行為是否跟某一腦區有因果關係。只有大腦刺激才能讓你回答這個問題。第二個挑戰是，如果你破壞或調節一個部分，那麼它可能會影響其他幾個部分，所以我們需要了解大腦區域如何共同工作以及如果一個部分受到刺激或破壞它們會如何相互影響。”
這項研究建立在Fouragnan和她的同事在2019年發表的另一項研究的基礎上，其中低強度的超聲波被用來改變猴子的決策，重點是所謂的反事實思維，即我們評估跟我們當前經驗不同的情景。該團隊能使用超聲波破壞負責反事實思維的大腦區域的神經元活動，這也跟精神障礙有關，其導致了猴子做出不同的決定。
雖然這種方法仍處於早期階段，但通過繼續發現超聲波可以用來針對大腦的特定部分以獲得不同的結果，科學家們希望有有朝一日能為精神疾病提供新的治療。
Fouragnan說道：“這項研究中真正有趣的發現不僅是發現了某些決策活動發生的地方，而且還發現了神經調節如何能改變這些活動和相關行為。我們希望這能為人類的新研究鋪平道路，特別是在經歷心理健康問題的病人身上。”