一次超声刺激，快速逆转小鼠抑郁状态！港理工孙雷团队揭示声遗传学调控mPFC-DRN通路新机制

传统的抗抑郁治疗面临三大瓶颈：起效慢，药物通常需要2-4周甚至更久才能见效；精准度低，药物作用全身，副作用多（如体重增加、性功能障碍）；有创性，深部脑刺激（DBS）等需手术植入电极，风险高。

是否存在一种无创、精准、快速的手段，帮助大脑重启情绪调节通路，走出抑郁困境？

2026年4月17日，来自香港理工大学孙雷教授团队做了一项专门研究，标题为《 Rapid rescue of despair behaviors by sonogenetic neuromodulation of the mPFC-DRN pathway 》，相关成果发表在《Molecular Psychiatry》期刊上。

该研究首次将声遗传学（sonogenetics）技术用于抑郁治疗，通过低强度超声精准激活mPFC-DRN情绪调节通路，实现了快速逆转小鼠绝望行为的效果，为抑郁无创精准治疗提供全新环路靶向方案。

如何无创、精准地遥控大脑深处的一条特定通路？

研究团队采用声遗传学技术，这是一种新兴的无创神经调控方法，核心原理是：

利用病毒载体，在目标神经元上表达超声敏感离子通道（MscL-G22S），然后通过低强度超声隔空激活这些神经元。

研究首先聚焦小鼠内侧前额叶皮层（mPFC）中投射到中缝背核（DRN）的兴奋性神经元。结果显示，0.3 MPa的低强度超声刺激，可以亚秒级、可逆、重复地激活目标通路，DRN神经元钙信号和5-羟色胺释放均显著升高，而对照组无反应。c-Fos染色也显示，只有超声+病毒组小鼠的mPFC和DRN神经元被特异性激活，听觉皮层等非靶区无激活，说明该技术具有极高的空间特异性。

激活这条回路，能快速逆转抑郁行为吗？

研究者先通过慢性束缚应激（CRS）建立抑郁小鼠模型，这些小鼠在悬尾实验和强迫游泳实验中表现出典型的绝望行为（不动时间显著增加）。

然后，对MscL病毒组小鼠进行超声刺激（0.3 MPa，持续20分钟，其中最后6分钟与行为测试同步）。结果显示，MscL+US组小鼠的不动时间显著缩短，挣扎时间显著增加，而对照组（无病毒/无超声/广谱激活）均无此效果。旷场实验显示各组运动能力无差异，排除行为干扰。

因此，mPFC-DRN 投射通路的精准靶向是快速改善抑郁相关行为的必要条件。

下游的DRN中，到底是哪种神经元在起作用？

为了证实抗抑郁效果确实是通过激活mPFC-DRN通路实现的，研究者用化学遗传学（hM4D）抑制了DRN神经元的活性。

结果显示，当DRN神经元被抑制时（CNO注射30分钟后），超声刺激无法再改善小鼠的绝望行为（不动时间与对照组无差异）。3天后药物代谢，抑制作用消失，超声效果恢复。特异性抑制DRN中的5-羟色胺能神经元，同样可完全阻断抗抑郁效果。

因此，DRN的5-羟色胺能神经元是声遗传学抗抑郁效应的必需下游节点。

超声刺激会不会损伤大脑？

研究团队从神经炎症和组织结构两个维度进行系统评估，因此研究者进行了Iba1（小胶质细胞标记）和GFAP（星形胶质细胞标记）免疫染色，以及HE组织染色。

结果显示，0.3 MPa超声刺激20分钟后，小胶质细胞和星形胶质细胞无异常激活，无明显神经炎症。神经元形态完整，无坏死、水肿或组织损伤。即使将超声强度提升至0.5 MPa（远高于有效参数），仍未出现病理改变。

因此，本研究采用的低强度超声声遗传学方案安全无创，无明显脑损伤与炎症风险，具备临床转化潜力。

全文总结

本研究首次证实声遗传学无创激活mPFC-DRN 神经环路，可快速提升 DRN 神经元活性与 5 - 羟色胺释放，显著改善抑郁小鼠绝望行为；明确 DRN 5 - 羟色胺神经元是效应关键，且该技术无明显组织损伤与炎症反应，弥补了传统抑郁治疗起效慢、精准度低、有创等缺陷。

虽然目前的实验仍需一次微创的病毒注射作为基础，但这项技术最大的突破在于，它让后续的治疗过程摆脱了药物和开颅手术，仅需体外的超声波即可精准调控大脑深处的神经环路。

小编寄语：

一次刺激，20 分钟即刻起效—— 这在精神科药物治疗史上，几乎是难以想象的突破。

孙雷教授团队这项研究，依托声遗传学技术证实mPFC-DRN 通路是逆转绝望行为的核心靶点，而中缝背核（DRN）内的5 - 羟色胺能神经元是这一快速抗抑郁效应的关键执行者。在0.3 MPa 低强度超声条件下，超声波可无创穿透颅骨，精准激活目标神经环路；经严格病理评估，全程未造成任何脑组织损伤、神经元死亡或神经炎症，安全性可靠。

该研究为抑郁症治疗建立了全新范式：无需开颅植入、无需全身用药代谢，仅通过一次精准超声调控，就能以无创、精准、安全、快速的方式，重新唤醒大脑情绪调节功能，恢复稳态。

https://doi.org/10.1038/s41380-026-03616-1

欢迎转发分享