O echipă internațională de cercetători a prezentat un dispozitiv revoluționar capabil să moduleze activitatea structurilor cerebrale profunde fără intervenție chirurgicală. Noul „caschet cu ultrasunete” folosește o tehnologie de o precizie nemaiîntâlnită, deschizând perspective importante atât pentru cercetarea neurologică, cât și pentru tratamentele unor boli grave, precum Parkinson sau depresia.
Rezultatele au fost publicate în revista Nature Communications și arată cum acest dispozitiv poate stimula sau inhiba regiuni ale creierului inaccesibile până acum fără operație.
Structuri precum ganglionii bazali sau talamusul au un rol esențial în controlul comportamentului, dar poziția lor adâncă în creier le face dificil de studiat și tratat. Noua cască rezolvă această problemă folosind 256 de elemente cu ultrasunete, dispuse în interior, care emit fascicule focalizate cu o precizie de până la o mie de ori mai mare decât a dispozitivelor convenționale. Față de tehnologiile similare existente, aceasta reușește să vizeze regiuni de 30 de ori mai mici, oferind un nivel de control fără precedent.
Un alt avantaj este compatibilitatea cu imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI), ceea ce permite monitorizarea în timp real a efectelor stimulării. „Am conceput sistemul pentru a fi utilizat simultan cu fMRI, astfel încât să putem observa în direct modul în care răspunde creierul,” explică Eleanor Martin, fizician și inginer la University College London, coautoare a studiului. Această combinație deschide calea către terapii personalizate și proceduri de neuromodulare „în buclă închisă”, unde stimularea se ajustează automat în funcție de răspunsul pacientului.
Experimente pe voluntari și rezultate promițătoare
Pentru a testa casca, cercetătorii au recrutat șapte voluntari, vizând în special nucleul geniculat lateral (LGN) din talamus, o zonă care procesează informațiile vizuale. În timpul unui test, participanții priveau un ecran cu un caroiaj care clipea, în timp ce fasciculele de ultrasunete erau direcționate către LGN. Scanările fMRI au arătat o activare simultană a cortexului vizual, semn că stimularea a fost precisă și eficientă.
Foto: Medical Xpress
Efectele nu s-au limitat la perioada de expunere: activitatea crescută a cortexului vizual a continuat până la 40 de minute după oprirea ultrasunetelor. Interesant este că participanții nu au raportat senzații vizuale conștiente, deși imaginile cerebrale arătau schimbări semnificative. Acest lucru indică o capacitate de a influența circuitele neuronale profunde fără a provoca disconfort sau percepții neobișnuite.
Implicații majore pentru tratamentele neurologice
Potrivit autorului principal Bradley Treeby, inginer biomedical la University College London, tehnologia ar putea transforma atât cercetarea, cât și practica medicală. „Pentru prima dată, oamenii de știință pot studia non-invaziv relațiile cauzale din circuitele profunde ale creierului, care până acum erau accesibile doar prin chirurgie,” a subliniat el.
Aplicabilitatea clinică este vastă: boala Parkinson, depresia și tremorul esențial sunt doar câteva dintre afecțiunile în care zonele adânci ale creierului joacă un rol crucial. În prezent, pentru a ajunge la aceste regiuni se folosesc tehnici invazive, cum ar fi stimularea cerebrală profundă, ce implică implantarea de electrozi. Noua cască ar putea oferi o alternativă sigură, reversibilă și repetabilă, reducând riscurile intervențiilor chirurgicale.
Cercetătorii avertizează că este nevoie de studii suplimentare pentru a înțelege pe deplin mecanismele implicate și pentru a stabili protocoale terapeutice clare. Totuși, entuziasmul comunității științifice este evident. „Posibilitatea de a modula cu precizie structuri cerebrale adânci fără chirurgie reprezintă o schimbare de paradigmă,” a afirmat Treeby, adăugând că această metodă ar putea deveni un instrument standard în tratamentul tulburărilor neurologice complexe.
Într-o eră în care neurologia caută metode mai puțin invazive, casca cu ultrasunete oferă o nouă speranță pacienților și cercetătorilor deopotrivă. Dacă rezultatele vor fi confirmate la scară mai largă, dispozitivul ar putea deschide drumul către tratamente personalizate pentru boli până acum greu de controlat, marcând un pas important în înțelegerea și vindecarea creierului uman.