fUS（functional ultrasound）技术是一种全新的脑功能成像技术，其突破了传统脑功能成像的诸多局限，实现了在自由活动动物上的脑功能成像，推进了脑功能成像技术与动物行为学的深度结合。自此，动物脑功能成像不必局限于麻醉动物或有限的一些简单刺激，利用fUS技术神经生物学家们可以获得动物丰富多样的行为过程中宝贵的脑功能图像。此外，fUS技术相比较传统的fMRI等脑功能成像技术，具有更高的时空分辨率，更高的敏感性，能够捕捉到更多大脑活动的信息。

2019年3月28日，巴黎文理研究大学的Alexandre Dizeux博士及其研究团队在Nature Communications （IF=16.6）上发表了题为“Functional ultrasound imaging of the brain reveals propagation of task-related brain activity in behaving primates”的文章，该研究使用fUS技术研究了猕猴在认知任务中脑功能的变化，发现辅助眼区(SEF)在猕猴盯点任务中被激活，并利用fUS极高的时间分辨率，研究了任务激发的脑信号在皮层不同位置出现的时间差，以及在同一皮层区域内信号扩布的情况。

该团队让猕猴头部佩戴fUS探头，通过盯点的行为方式将屏幕中的点移动到屏幕的一侧的圈内，盯点任务持续60秒，然后进入60秒的无任务时间段，循环进行，重复多次。b图显示了采集到的fUS脑功能图像，从无任务时间段（红）进入任务时间段（绿），SEF脑区的脑功能信号明显增强，并且在第一个trail开始后一秒就可检测到脑功能信号的增强。

实验设计和信号信息

研究结果证实了使用fUS成像监测活动的非人灵长类动物的前额叶皮层（SEF和ACC）在休息或执行视觉任务（固定，扫视，和反向扫视）的好处。基于SEF脑区中的脑血容量（CBV）相关变化，能够仅在单次试验后就检测神经元活动。

单一的第一次试验中检测到的规则变化

然后，该团队通过检测自适应神经功能和行为同步化的水平，揭示出与动物成功率的强相关性，并且在前40秒（注视任务的一部分）内的同步化水平甚至可以预测未来的成功率。最后，基于SEF种子点相关性的计算显示了动物的相关信息从ACC到SEF的传播。

CBV振荡、行为和成功率之间的关系

fUS允许进入皮质层的定向功能连接

该团队的研究结果表明，fUS成像的高时空特异性和灵敏度意味着它非常适合于表现非人灵长类动物（NHP）研究和复杂实验范例的开发，例如，区域激活和实验范例之间的近实时反馈回路。

虽然目前的fUS成像技术与MRI相比仍然存在一些缺点，比如目前只有2D影像并且需要开颅术。但其高灵敏度、分辨率、高便携性以及与其他实验设备（包括电生理学）的兼容性，使其成为神经科学领域行为研究的创新。