Ένα επαναστατικό κράνος υπερήχων παρουσιάζει μια νέα προσέγγιση στη μη επεμβατική θεραπεία νευρολογικών διαταραχών, συμπεριλαμβανομένης της νόσου του Πάρκινσον, χωρίς την ανάγκη χειρουργικής επέμβασης, σύμφωνα με μια πρόσφατη έρευνα.

Το κράνος έχει τη δυνατότητα να στοχεύσει περιοχές του εγκεφάλου με ακρίβεια χίλιες φορές μεγαλύτερη από ό,τι επιτρέπει η υπάρχουσα τεχνολογία υπερήχων. Αυτή η ακρίβεια θα μπορούσε να οδηγήσει στην αντικατάσταση καθιερωμένων μεθόδων, όπως η εν τω βάθει εγκεφαλική διέγερση (DBS), στη θεραπεία της νόσου του Πάρκινσον. Επιπλέον, το κράνος παρουσιάζει δυνατότητες εφαρμογής σε καταστάσεις όπως η κατάθλιψη, το σύνδρομο Τουρέτ, ο χρόνιος πόνος, η νόσος Αλτσχάιμερ και ο εθισμός.

Η DBS, μια ιδιαίτερα επεμβατική διαδικασία, απαιτεί την εμφύτευση ηλεκτροδίων στον εγκέφαλο για την αποστολή ηλεκτρικών παλμών. Αντίθετα, οι υπέρηχοι χρησιμοποιούν μηχανικούς παλμούς, μειώνοντας σημαντικά τους κινδύνους. Ωστόσο, μέχρι σήμερα, η ανάπτυξη μιας μεθόδου με την απαιτούμενη ακρίβεια για ουσιαστικό αποτέλεσμα παρέμενε πρόκληση.

Η νέα μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications, παρουσιάζει ένα καινοτόμο σύστημα υπερήχων ικανό να στοχεύει περιοχές του εγκεφάλου έως και 30 φορές μικρότερες από αυτές που μπορούσαν να επιτευχθούν με τις προηγούμενες συσκευές.

«Πρόκειται για μια συσκευή με 256 πηγές υπερήχων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί εντός ενός μαγνητικού τομογράφου», εξήγησε η Ιωάννα Γκριγκοράς, συγγραφέας και συμμετέχουσα στην ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.

Η ίδια πρόσθεσε: «Όταν το φοράς για πρώτη φορά σου φαίνεται βαρύ και σου προκαλεί αίσθηση κλειστοφοβίας, αλλά μετά το συνηθίζεις».

Στη δοκιμή συμμετείχαν επτά εθελοντές, στους οποίους κατευθύνθηκαν κύματα υπερήχων σε μια μικροσκοπική περιοχή στο μέγεθος ενός κόκκου ρυζιού στον πλευρικό γονατώδη πυρήνα (LGN), το βασικό κέντρο επεξεργασίας των οπτικών πληροφοριών που λαμβάνονται από τον αμφιβληστροειδή του ματιού. Για να αξιολογήσουν την αποτελεσματικότητα του κράνους, οι ερευνητές εστίασαν τα υπερηχητικά κύματα σε μια εξαιρετικά μικρή ζώνη, ισοδύναμη με το μέγεθος ενός κόκκου ρυζιού, εντός του LGN των εθελοντών –μιας κρίσιμης οδού μέσω της οποίας οι οπτικές πληροφορίες ταξιδεύουν από τα μάτια στον εγκέφαλο.

«Τα κύματα έφτασαν στον στόχο τους με αξιοσημείωτη ακρίβεια», δήλωσε η καθηγήτρια Σαρλότ Σταγκ από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, κύρια συγγραφέας της μελέτης. «Αυτό από μόνο του ήταν εξαιρετικό, καθώς κανείς δεν το είχε καταφέρει μέχρι τώρα» υπογράμμισε.

Τα επόμενα πειράματα κατέδειξαν ότι η τροποποίηση του LGN είχε διαρκή αποτελέσματα στον οπτικό φλοιό, μειώνοντας τη δραστηριότητά του.

«Το αντίστοιχο σε ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον θα ήταν η στόχευση μιας περιοχής κινητικού ελέγχου και η εξαφάνιση του τρόμου», συμπλήρωσε.

Η Έλσα Φουρανιάν, καθηγήτρια νευροεπιστήμης από το Πανεπιστήμιο του Πλίμουθ, που δεν συμμετείχε στην έρευνα, δήλωσε ότι η μελέτη «αποτελεί ορόσημο για τις νευροεπιστήμες που ανοίγει τον δρόμο για κλινική εφαρμογή».

Οι δημιουργοί του κράνους, Έλι Μάρτιν και Μπραντ Τρίμπι από το UCL, τόνισαν τη σημασία της συνεργασίας με τους ασθενείς για τη δημιουργία μιας πιο άνετης συσκευής, κατάλληλης για την αντιμετώπιση πολλών παθήσεων.

«Ίδρυσα μια εταιρεία ειδικά για την κατασκευή του κράνους. Προς το παρόν απαιτείται αξονικός τομογράφος, αλλά με τη βοήθεια τεχνητής νοημοσύνης, θα μπορεί μελλοντικά να λειτουργεί αυτόνομα, επιτρέποντας στους ασθενείς να το χρησιμοποιούν στο σπίτι τους», δήλωσε ο Τρίμπι.

Η Μάρτιν δήλωσε πως απαιτούνται περαιτέρω μελέτες, «αλλά ο μακροπρόθεσμος στόχος μας είναι να εξελίξουμε το σύστημα σε ένα πρακτικό κλινικό εργαλείο, που θα μπορούσε να συνυπάρχει ή ακόμη και να αντικαταστήσει τα επεμβατικά εμφυτεύματα εγκεφάλου στο μέλλον».

Η ερευνητική ομάδα έχει ήδη ξεκινήσει τη δοκιμή του συστήματος σε περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη νόσο του Πάρκινσον, τη σχιζοφρένεια, την αποκατάσταση μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο, τον πόνο, την κατάθλιψη και διάφορες άλλες παθήσεις.