表面声波超声通过L型钙通道揭示三种神经元响应模式的实时监测研究

为解决超声神经调控机制不清的问题，研究人员开发了集成表面声波(SAW)超声芯片，通过同步电生理记录与Ca2+成像技术，首次发现海马神经元对SAW超声存在即时响应、延迟响应和无响应三种模式，证实其通过L型Ca2+通道介导，为精准神经调控提供了新靶点。

　　

这项突破性研究利用创新的表面声波(surface acoustic wave, SAW)超声芯片，首次实现了培养海马神经元在超声刺激下的多模态实时监测。通过结合电生理记录和钙离子(Ca²⁺)成像技术，科学家们捕捉到三种截然不同的神经元舞蹈：有的像闪电般立即响应(immediate response)，有的像慢热型选手逐渐活跃(delayed response)，还有的则完全保持淡定(non-response)。

研究发现，超声这把"隐形琴弓"能显著提升神经元的"演奏热情"——增加动作电位发放、强化兴奋性突触后电流，并推高细胞内Ca²⁺浓度。这场细胞交响乐的关键指挥家正是L型钙通道(L-type Ca²⁺ channels)，它们像精准的门控开关，调控着细胞外Ca²⁺的内流。有趣的是，每个神经元的"性格特征"（基础Ca²⁺水平和L型通道活性）决定了它们对超声刺激的不同反应方式。

这项研究不仅揭开了超声调控神经活动的神秘面纱，更展示了SAW技术在实现"细胞类型特异性"精准调控方面的巨大潜力，为未来开发新型神经疾病治疗策略提供了重要理论依据。