Звукови вълни за лечение на мозъка MIT Technology Review

Мозъчни лечения със звукови вълни

Използването на ултразвук може да се превърне в неинвазивен и нов начин за наблюдение на мозъчната дейност.

от Емили Сингър | преведено от Франсиско Рейес (Opinno)
04 юни 2009 г.

Ултразвуковите вълни, които сега се използват за пренатални сканирания и друга диагностика, могат един ден да се използват като неинвазивен начин за наблюдение на мозъчната дейност. През последните две години учените започнаха да експериментират с нискоинтензивен, нискочестотен ултразвук, способен да проникне в черепа и да активира или заглуши мозъчните клетки. Изследователите се надяват, че тази технология ще служи като алтернатива на по-инвазивните техники, като дълбока мозъчна стимулация (DBS) и стимулация на блуждаещия нерв, които се използват за лечение на все по-голям брой неврологични разстройства.

„След като хората са разбрали какво могат да направят с DBS и стимулация на блуждаещия нерв, ние смятаме, че можем да изключим тези устройства и да контролираме дейността извън тялото“, казва Уилям (Джейми) Тайлър, невролог от Държавния университет в Аризона, Темпе. Тайлър току-що стартира компания, наречена SynSonix, за да комерсиализира тази технология.

Устройствата, използвани за лечение на мозъчни разстройства, нарастват популярността си през последните години. DBS, който се използва за лечение на болестта на Паркинсон, дистония и обсесивно-компулсивно разстройство, предизвиква токов удар в мозъка чрез имплантиран електрод. Въпреки това, предвид инвазивния си характер, DBS може да се използва само в тежки случаи, които не се лекуват с лекарства. По-малко инвазивна техника е транскраниалната магнитна стимулация (TMS), при която над главата се поставя електрическа намотка, която генерира магнитно поле. Това поле преминава през черепа и активира мозъчните неврони отдолу. TMS се използва за лечение на клинична депресия, въпреки че е в състояние да достигне само до най-повърхностните области на мозъка.

„Благодарение на ултразвука имаме много по-добър пространствен фокус, отколкото при DBS“, казва Тайлър. "И за разлика от TMS, ние можем да достигнем до всяка област на мозъка." Ултразвукът - който се състои от звукови вълни с честота по-голяма от 20 килогерца - се използва от десетилетия в медицината за създаване на образи на мускули, органи и плодове. През последните пет години подобрението на инструментите за фокусиране на ултразвукова енергия направи възможно използването му като инструмент за аблация: днес хирурзите използват високоинтензивен, високочестотен ултразвук (HIFU), за да изгорят по същество и да изчезнат миомите на матката. HIFU се използва и в клинични изпитвания за лечение на мозъчни тумори, тумори на гърдата и рак на простатата.

Същите тези инструменти сега позволяват на учените да прилагат ултразвук за наблюдение на мозъка, идея, която се създава от десетилетия. Подобренията, направени на ултразвуковите преобразуватели, които генерират акустични вълни, позволяват по-прецизен фокус на ултразвуковата енергия. Магнитно-резонансната томография (ЯМР), използвана в комбинация с ултразвук, позволява на хирурзите да насочват по-точно определени области на тялото. „Способността да се обвърже фокусът на ултразвука с насоки, предоставени от ЯМР [ядрено-магнитен резонанс] е наистина мощна“, казва Нийл Касел, неврохирург от Университета на Вирджиния, Шарлотсвил и президент на Фондацията за фокусирана ултразвукова хирургия, Шарлотсвил базирана сдружение с нестопанска цел, създадено за разработване на нови приложения за фокусиран ултразвук.