ورود به اعماق مغز بدون تیغ جراحی!
شفاآنلاین»سلامت» ساختارهای عمیق مغز مانند گانگلیای پایه و تالاموس نقش مهمی در رفتار و عملکردهای عصبی ما دارند. اختلال در این نواحی می‌تواند به بیماری‌هایی چون پارکینسون یا افسردگی منجر شود. اما به دلیل موقعیت عمیق این بخش‌ها، مطالعه و درمان آن‌ها همیشه دشوار بوده است.
به گزارش شفاآنلاین: اکنون پژوهشگران دستگاهی معرفی کرده‌اند که می‌تواند جایگزینی برای روش‌های تهاجمی باشد: یک کلاه اولتراسوند نوین که بدون نیاز به جراحی مدارهای عمیق مغز را با دقتی بی‌سابقه تحریک یا مهار می‌کند.
دکتر بردلی تریبی، مهندس زیست‌پزشکی در دانشگاه کالج لندن (UCL) و نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید:«این پیشرفت دریچه‌های تازه‌ای هم برای تحقیقات علوم اعصاب و هم برای درمان بالینی باز می‌کند. برای نخستین بار دانشمندان می‌توانند به‌صورت غیرتهاجمی ارتباطات علّی در مدارهای عمقی مغز را بررسی کنند؛ موضوعی که پیش‌تر فقط با جراحی ممکن بود.»
به گفته او، این فناوری می‌تواند درمان اختلالات عصبی و روان‌پزشکی مانند پارکینسون، افسردگی و لرزش اساسی را متحول کند؛ زیرا قادر است با دقتی بی‌سابقه مدارهای خاص مغزی را هدف قرار دهد.
دقت هزار برابر بیشتر از روش‌های قبلی
این سیستم جدید بر پایه فناوری‌هایی مانند تحریک اولتراسوند ترانس‌کرانیال و اولتراسوند متمرکز هدایت‌شده با MRI ساخته شده اما محدودیت‌های آن‌ها را ندارد؛ مثل دقت پایین یا نیاز به تثبیت جمجمه با پیچ.
کلاه جدید قادر است نواحی‌ای را در مغز هدف بگیرد که هزار برابر کوچک‌تر از محدوده تحت پوشش دستگاه‌های اولتراسوند رایج و ۳۰ برابر دقیق‌تر از فناوری‌های مشابه در عمق مغز هستند.
این کار با استفاده از ۲۵۶ مبدل اولتراسوند انجام می‌شود که درون کلاه تعبیه شده‌اند و پرتوهای متمرکز را به بخش‌های مشخصی از مغز می‌فرستند تا فعالیت نورونی را افزایش یا کاهش دهند.
کلاه همچنین به یک ماسک پلاستیکی نرم مجهز است که سر فرد را ثابت نگه می‌دارد و دقت پرتوها را بالا می‌برد.
آزمایش روی داوطلبان انسانی
این مطالعه روی ۷ داوطلب انسانی انجام شد. پژوهشگران با استفاده از کلاه، هسته ژنیکولات جانبی (LGN) (بخشی کوچک از تالاموس که در پردازش اطلاعات بینایی نقش دارد) را هدف قرار دادند.
در یکی از آزمایش‌ها، شرکت‌کنندگان به یک صفحه شطرنجی چشمک‌زن نگاه می‌کردند در حالی که پرتوهای اولتراسوند LGN را تحریک می‌کرد. هم‌زمان تصاویر fMRI افزایش فعالیت در قشر بینایی را نشان دادند؛ نشانه‌ای از موفقیت کلاه در تحریک دقیق این ناحیه.
به گفته النور مارتین، فیزیکدان و مهندس در گروه اولتراسوند زیست‌پزشکی UCL:«سیستم را به گونه‌ای طراحی کردیم که با fMRI هم‌زمان سازگار باشد. این امکان را می‌دهد که اثر تحریک را در لحظه ببینیم و همین راه را برای درمان‌های شخصی‌سازی‌شده باز می‌کند.»
نتایج نشان داد اثر تحریک تا ۴۰ دقیقه پس از آزمایش نیز ادامه داشت، بدون آنکه داوطلبان تغییری در ادراک بصری خود احساس کنند؛ اما اسکن‌ها تغییرات پایداری در فعالیت نورونی آشکار کردند.
گامی نو در علوم اعصاب و درمان
به گفته تریبی:«توانایی تنظیم دقیق ساختارهای عمیق مغز بدون جراحی، یک تغییر پارادایم در علوم اعصاب است؛ روشی ایمن، برگشت‌پذیر و تکرارپذیر برای درک عملکرد مغز و توسعه درمان‌های هدفمند.»
هرچند پژوهشگران تأکید می‌کنند که هنوز نیاز به مطالعات بیشتری برای درک کامل فرآیندها وجود دارد، اما همین نتایج یک پیشرفت چشمگیر محسوب می‌شود.
دکتر یوانا گریگوراس، عصب‌شناس بالینی از دانشگاه آکسفورد، می‌گوید:«ما به‌ویژه از پتانسیل بالینی این فناوری برای اختلالاتی مثل پارکینسون هیجان‌زده‌ایم؛ جایی که نواحی عمقی مغز بیشترین آسیب را می‌بینند.»
