Μια πρωτοποριακή συσκευή υπερήχων, που εφαρμόζεται στο κεφάλι σαν κάσκα, προσφέρει νέες δυνατότητες για τη θεραπεία νευρολογικών παθήσεων όπως η νόσος Πάρκινσον χωρίς χειρουργική επέμβαση ή άλλες επεμβατικές διαδικασίες, σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Communications.
Η συσκευή μπορεί να στοχεύει εξαιρετικά μικρές περιοχές του εγκεφάλου, έως και 1.000 φορές μικρότερες από εκείνες που καλύπτουν οι σημερινές τεχνικές υπερήχων. Έτσι ανοίγει ο δρόμος να αντικαταστήσει μελλοντικά τη βαθιά εγκεφαλική διέγερση (DBS), η οποία χρησιμοποιείται σήμερα σε ασθενείς με Πάρκινσον. Επιπλέον, θα μπορούσε να αξιοποιηθεί στην αντιμετώπιση της κατάθλιψης, του συνδρόμου Τουρέτ, του χρόνιου πόνου, του Αλτσχάιμερ και του εθισμού.
Η DBS προϋποθέτει τοποθέτηση ηλεκτροδίων βαθιά στον εγκέφαλο, μέσω απαιτητικής χειρουργικής επέμβασης. Η νέα προσέγγιση χρησιμοποιεί υπερηχητικούς παλμούς που κατευθύνονται με ακρίβεια στις επιθυμητές περιοχές, χωρίς να χρειάζεται εμφύτευση.
Νόσος Πάρκινσον: Πώς η συσκευή υπερήχων προσφέρει εναλλακτική στα εμφυτεύματα
Η μελέτη παρουσιάζει για πρώτη φορά ένα σύστημα ικανό να στοχεύει περιοχές έως και 30 φορές μικρότερες από εκείνες που καλύπτουν τα υπάρχοντα υπερηχητικά συστήματα βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης. «Πρόκειται για κάσκα με 256 πομπούς υπερήχων, που εφαρμόζεται στο κεφάλι μέσα σε μαγνητικό τομογράφο», εξηγεί η Ιοάνα Γκρίγκορας, ερευνήτρια και εθελόντρια στη μελέτη, από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.
Για τη δοκιμή της, οι ερευνητές την εφάρμοσαν σε επτά υγιείς εθελοντές, κατευθύνοντας τα κύματα σε μια πολύ μικρή περιοχή του έξω γονατώδους πυρήνα (LGN), τμήμα του θαλάμου που μεταβιβάζει την οπτική πληροφορία από τα μάτια στον εγκέφαλο. «Τα κύματα έφτασαν στον στόχο με εντυπωσιακή ακρίβεια. Αυτό από μόνο του είναι πρωτόγνωρο», δήλωσε η καθηγήτρια Σαρλότ Σταγκ, επικεφαλής της μελέτης στην Οξφόρδη.
Στη συνέχεια διαπιστώθηκε μείωση της δραστηριότητας στον οπτικό φλοιό, επίδραση που διατηρήθηκε και μετά το τέλος της διέγερσης. «Στην περίπτωση ασθενών με Πάρκινσον, το αντίστοιχο θα ήταν να στοχεύσουμε περιοχή που ελέγχει την κίνηση και να σταματήσει το τρέμουλο», πρόσθεσε.
Η καθηγήτρια νευροεπιστημών Έλσα Φουραγνάν του Πανεπιστημίου του Πλίμουθ, που δεν συμμετείχε στην έρευνα, χαρακτήρισε το επίτευγμα «θεμελιώδες ορόσημο» και συνεχάρη τους ερευνητές για τα ευρήματά τους.
Η ανάπτυξη του συστήματος διήρκεσε πάνω από δέκα χρόνια, με ομάδες του University College London (UCL) και του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης να συνεργάζονται για την κατασκευή της συσκευής και την ενσωμάτωσή της στον μαγνητικό τομογράφο. «Όταν ξεκινήσαμε το έργο, ήμουν έγκυος με την κόρη μου. Σήμερα είναι 12 ετών. Ελπίζω να δούμε τις πρώτες κλινικές εφαρμογές πριν ξεκινήσει το πανεπιστήμιο», ανέφερε η Σταγκ.
Δοκιμές σε Πάρκινσον, σχιζοφρένεια και κατάθλιψη
Η ερευνητική ομάδα σχεδιάζει ήδη δοκιμές σε περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη νόσο Πάρκινσον, τη σχιζοφρένεια, την ανάρρωση μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο, τον χρόνιο πόνο και την κατάθλιψη.
Η συσκευή θεωρείται μοναδική στον κόσμο. Οι επιστήμονες του UCL, Έλι Μάρτιν και Μπραντ Τρίμπι, τόνισαν τη σημασία της συνεργασίας με ασθενείς ώστε η κάσκα να είναι άνετη και να μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλές παθήσεις. Ο Τρίμπι ίδρυσε εταιρεία με αποκλειστικό στόχο την περαιτέρω ανάπτυξη του συστήματος. Προς το παρόν λειτουργεί μόνο σε συνδυασμό με μαγνητικό τομογράφο, που παρέχει την απαραίτητη απεικόνιση για τον εντοπισμό του στόχου, όμως με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης θα μπορούσε να δουλεύει αυτόνομα και να χρησιμοποιείται ακόμη και στο σπίτι.
«Χρειάζονται επιπλέον μελέτες», υπογραμμίζει η Μάρτιν. «Ο μακροπρόθεσμος στόχος μας είναι να εξελίξουμε τη συσκευή σε πρακτικό κλινικό εργαλείο, που θα μπορεί να σταθεί δίπλα ή και να αντικαταστήσει στο μέλλον τα επεμβατικά εμφυτεύματα στον εγκέφαλο».
Με πληροφορίες από Guardian
