Înţelegerea funcţionării circuitelor cerebrale şi a tulburărilor cerebrale a depăşit rapid capacitatea de a interveni şi de a le restabili. Dezvoltarea tehnologiilor de interfaţă care pot interveni cu precizie în orice regiune şi circuit cerebral poate combina diagnosticarea cu intervenţia terapeutică, accelerând medicina personalizată a creierului. Ultrasunetele, utilizate până acum aproape exclusiv pentru a obţine imagini ale corpului, se transformă rapid într-o terapie ţintită care poate interveni asupra creierului, conform autorilor unui nou studiu.
Timp de decenii, profesioniştii din domeniul sănătăţii din întreaga lume au utilizat ultrasunetele ca mijloc de monitorizare a dezvoltării copiilor nenăscuţi şi de evaluare a sănătăţii organelor interne ale pacienţilor. Acum, cercetătorii lucrează la dezvoltarea unei tehnici de pionierat, ce utilizează unde cu ultrasunete focalizate pentru a viza şi influenţa zone specifice ale creierului.
Într-un articol publicat în revista PLOS Biology, cercetătorii de la Universitatea Stanford, Universitatea Plymouth şi Attune Neurosciences, din Anglia, spun acum că au demonstrat că ultrasunetele oferă o modalitate neinvazivă şi precisă de a viza zone specifice ale creierului uman.
Acest lucru le permite să investigheze modul în care o tehnică cunoscută sub numele de stimulare transcraniană cu ultrasunete (TUS) poate ajuta persoanele cu afecţiuni precum durere, alcoolism, tulburarea obsesiv-compulsivă (TOC) şi boala Parkinson, fără utilizarea de medicamente sau intervenţii chirurgicale.
Dincolo de tratament, cercetătorii discută în noul articol despre modul în care tehnologia poate fi, de asemenea, utilizată pentru a testa temporar zone înainte de a le trata, servind ca un fel de „instrument de căutare şi salvare pentru creier”.
Acest lucru le permite să identifice sursele problemelor şi tulburărilor legate de creier înainte de a le trata, ceea ce ar putea fi cheia avansării către tratamente personalizate.
Cercetătorii recunosc că există încă o serie de provocări complexe care trebuie abordate înainte ca TUS să poată fi implementat în cabinetele medicale - şi poate chiar în case - la scară globală.
Printre acestea se numără faptul că fiecare dintre cele 8,2 miliarde de creiere de pe planetă este diferit şi că este încă nevoie de eforturi pentru a adapta tehnica astfel încât aceasta să poată fi furnizată în aşa fel încât să permită cât mai multor persoane să beneficieze de ea.
Deşi s-au făcut progrese semnificative în ceea ce priveşte tehnologia, mai sunt încă câţiva ani până când se va ajunge la un punct în care aceasta va putea fi eficientă, dar şi sustenabilă din punct de vedere al costurilor.
Însă, în prezent, cercetătorii au dezvoltat şi testează un dispozitiv TUS suficient de mic şi de simplu pentru ca oamenii să îl poată utiliza acasă, în urma unei serii de evaluări clinice, în loc să fie nevoiţi să se deplaseze continuu în spitale sau în alte unităţi medicale.
„Există nenumărate motive pentru care oamenii nu pot ajunge la o clinică, fie că este vorba de stres financiar sau pur şi simplu nu au timp. În ultimii câţiva ani, am făcut progrese substanţiale către un dispozitiv care valorifică ghidajul de precizie RMN, dar care poate fi utilizat în siguranţă la domiciliu. Am crezut întotdeauna că portabilitatea este un pas esenţial pentru a face terapiile avansate ale creierului accesibile tuturor şi am făcut paşi mari în a demonstra că funcţionează", scriu dr. Keith Murphy, co-fondator al Attune Neurosciences şi cercetător la facultatea de medicină a Universităţii Stanford, şi profesorul Elsa Fouragnan, care conduce Laboratorul de stimulare cerebrală din cadrul Centrului de cercetare şi imagistică cerebrală al Universităţii din Plymouth.
În articol, cercetătorii discută în continuare modul în care ultrasunetele focalizate pot fi, de asemenea, integrate cu alte tehnologii emergente, de exemplu îmbunătăţirea preciziei şi eficacităţii interfeţelor care permit comunicarea directă între creier şi dispozitivele externe.
„De-a lungul multor ani, ne-am îmbunătăţit cunoştinţele asupra modului în care funcţionează creierul şi a deficienţelor acestuia care duc la afecţiuni neurologice şi mentale. Cu toate acestea, deşi s-au făcut progrese în ceea ce priveşte tratamentele, acestea nu au avut loc într-un ritm similar. Credem că TUS poate umple acest gol şi, prin cercetările noastre până în acest moment, am descoperit cum poate fi un adevărat instrument de căutare şi salvare pentru creier. Clinicienii şi pacienţii sunt încântaţi de potenţialul său şi, dacă ritmul actual de dezvoltare continuă, am putea avea o tehnologie fără riscuri care poate avea un impact pozitiv asupra a milioane, dacă nu miliarde, de oameni”, spune profesorul Fouragnan.
Ce este stimularea transcraniană cu ultrasunete (TUS)?
Viitorul ultrasunetelor transcraniene ca interfaţă cerebrală de precizie, Universitatea Plymouth, 30 octombrie 2024.
O tehnică neuromodulatoare neinvazivă, TUS, utilizează unde cu ultrasunete focalizate pentru a viza şi influenţa zone specifice ale creierului.
Această metodă poate spori sau inhiba temporar activitatea neuronală, ceea ce o face un instrument promiţător pentru tratarea unor afecţiuni precum depresia şi durerea cronică, precum şi pentru îmbunătăţirea funcţiilor cognitive, spun cercetătorii.
La Universitatea din Plymouth, ei au dezvoltat unul dintre cele mai avansate şi complete laboratoare de stimulare cu ultrasunete din lume.
Prin combinarea neuroimagisticii, a neurostimulării, a modelării computaţionale şi a ingineriei, cercetătorii au devenit pionieri în cercetarea TUS, care are potenţialul de a îmbunătăţi viaţa a milioane de oameni.
Foto articol: Profesorul Elsa Fouragnan şi colegii săi lucrează în Laboratorul de stimulare a creierului, parte a Centrului de cercetare şi imagistică a creierului (BRIC) al Universităţii din Plymouth. Credit imagine: Universitatea din Plymouth, 30 octombrie 2024.
