Ultragarsinis „šalmas“ gali atverti naujas galimybes gydant neurologinius sutrikimus neinvaziniu būdu
Naujas tyrimas atskleidė, kad specialus ultragarsinis „šalmas“ gali tapti alternatyva šiuo metu taikomiems invaziniams metodams, tokiems kaip gilioji smegenų stimuliacija (DBS). Prietaisas gali pasiekti smegenų sritis, kurios yra tūkstantį kartų mažesnės nei iki šiol buvo įmanoma taikant ultragarsą.
Tai suteikia vilties efektyviau gydyti Parkinsono ligą, taip pat Tourette sindromą, depresiją, Alzheimerio ligą, priklausomybes bei lėtinį skausmą. Skirtingai nei DBS, kai pacientui reikia atlikti itin sudėtingą operaciją ir implantuoti elektrodus į giliąsias smegenų sritis, ultragarsas veikia mechaniškai, siųsdamas bangas į tikslines zonas.
Tačiau iki šiol nebuvo tokios technologijos, galinčios tai atlikti pakankamai tiksliai, kad poveikis būtų reikšmingas. Žurnale Nature Communications paskelbtame tyrime pristatoma sistema geba paveikti smegenų sritis, kurios yra 30 kartų mažesnės nei ankstesnių ultragarsinių metodų taikiniai.
Viena iš tyrimo autorių, Oksfordo universiteto mokslininkė Ioana Grigoras, pabrėžė prietaiso konstrukciją: „Tai yra šalmas su 256 šaltiniais, kuris telpa į magnetinio rezonanso tomografą. Iš pradžių jis atrodo gremėzdiškas ir klaustrofobiškas, tačiau vėliau tampa patogus.“
Tyrimo rezultatai rodo didelį tikslumą ir ilgalaikį poveikį
Siekiant patikrinti technologijos veikimą, ji buvo pritaikyta septyniems savanoriams. Ultragarsinės bangos buvo nukreiptos į šoninio kelinio kūno branduolį (LGN) — svarbų regos informacijos kelią iš akių į smegenis.
„Bangos pasiekė tikslą su stulbinamu tikslumu. Vien tai yra ypatinga, niekas iki šiol tokio rezultato nebuvo pasiekęs“, – teigė vyresnioji tyrimo autorė, profesorė Charlotte Stagg iš Oksfordo universiteto.
Vėlesni eksperimentai parodė, kad LGN stimuliacija sumažino aktyvumą regos žievėje, o tai reiškia, kad metodas sukelia ilgalaikius pokyčius. „Pacientams, sergantiems Parkinsono liga, analogiškas procesas reikštų motorinės kontrolės srities stimuliaciją ir drebulio išnykimą“, – pridūrė C. Stagg.
Nepriklausoma ekspertė, Plimuto universiteto neurobiologijos profesorė Elsa Fouragnan, šį atradimą įvardijo kaip „esminį neurobiologijos lūžį, atveriantį kelią klinikinei praktikai“. Ji taip pat pabrėžė: „Tai nepaprastas pasiekimas. Nuoširdžiai sveikinu autorius.“
Technologijos kūrimas užtruko dešimtmetį, o ateityje planuojamos platesnės galimybės
Šio proveržio kūrimas truko daugiau nei dešimtmetį, bendradarbiaujant tarpdisciplininėms Londono universiteto koledžo (UCL) ir Oksfordo universiteto komandoms. „Kai pradėjome projektą, laukiausi dukters. Dabar jai 12 metų. Tikiuosi, kad pirmuosius klinikinius pritaikymus pamatysime dar prieš jai pradedant studijas universitete“, – sakė C. Stagg.
Prietaisą sukūrė UCL mokslininkai Elly Martin ir Brad Treeby, kurie akcentavo būtinybę pritaikyti „šalmą“ taip, kad jis būtų patogus pacientams ir tinkamas įvairioms ligoms gydyti. B. Treeby jau įkūrė įmonę, skirtą šio prietaiso gamybai. Šiuo metu „šalmas“ veikia tik magnetinio rezonanso aplinkoje, tačiau, pasitelkus dirbtinį intelektą, ateityje jis galėtų būti programuojamas savarankiškam naudojimui namuose.
„Mūsų ilgalaikis tikslas yra paversti šią sistemą praktišku klinikiniu įrankiu, kuris galėtų veikti šalia invazinių smegenų implantų arba juos visiškai pakeisti“, – teigė E. Martin.
Tyrėjų komanda planuoja tęsti bandymus, nukreipiant ultragarsą į smegenų sritis, susijusias su Parkinsono liga, šizofrenija, insulto pasekmių gydymu, depresija, skausmu ir kitomis būklėmis. Naujoji technologija, anot mokslininkų, gali tapti vienu reikšmingiausių pastarųjų metų neurologijos pasiekimų.
