Cielený ultrazvuk mení funkciu mozgu a môže liečiť duševné choroby
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 28. 9. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Nová štúdia zistila, že použitie ultrazvuku na zacielenie na špecifické oblasti mozgu spôsobuje funkčné zmeny, ktoré trvajú až hodinu. Zistenia pripravujú pôdu pre vývoj neinvazívnych metód liečby stavov duševného zdravia, ako je depresia a úzkosť.
Ultrazvuk sa zvyčajne používa na skúmanie vnútorných štruktúr tela vysielaním difúznych zvukových vĺn a zaznamenávaním odrazeného zvuku alebo ozveny na vytvorenie obrazu. Nízkointenzívna transkraniálna ultrazvuková stimulácia (TUS) sa však môže zameriavať na povrchové aj hlboké oblasti mozgu s veľmi vysokou špecifickosťou, pričom vytvára ultrazvukový tlak na oblasť mozgu, ktorá mení spôsob interakcie neurónov.
Britskí výskumníci z Plymouthskej univerzity viedli štúdiu na testovanie účinkov TUS na funkciu mozgu, pričom zistili, že spôsobuje významné zmeny. Prijali pritom 24 zdravých dospelých, aby zistili, ako TUS ovplyvnila hladiny gama-aminobuterálnej kyseliny (GABA) a konektivitu medzi oblasťami mozgu. GABA je primárny inhibičný neurotransmiter v mozgu, ktorý znižuje schopnosť neurónu odosielať a prijímať chemické správy. Konkrétne GABA ovplyvňuje, ako telo reaguje na pocity úzkosti, strachu a stresu.
Všetci účastníci štúdie absolvovali tri sedenia s aplikáciou takzvanej theta-burst TUS, s vykonaním MRI po každom sedení na posúdenie zmien funkcie mozgu. Theta-burst TUS je forma mozgovej stimulácie, ktorá prináša krátke impulzy pri vysokých frekvenciách, pričom presne napodobňuje prirodzené rytmy aktivity v neurónoch. Predpokladá sa, že podporuje plasticitu, schopnosť mozgu vytvárať a reorganizovať nervové spojenia v reakcii na učenie alebo skúsenosti.
Vedci zistili, že TUS aplikovaná na zadnú cingulárnu kôru (PCC), oblasť hlboko v mozgu spojenú s emóciami a pamäťou, znížila hladiny GABA v tejto oblasti až hodinu po liečbe. Zistili tiež, že spôsob, akým PCC komunikovala so zvyškom mozgu (funkčná konektivita), sa za ten čas zlepšil. Zistilo sa, že PCC je abnormálna v celom rade psychiatrických porúch.
Keď bola TUS aplikovaná na dorzálnu prednú cingulárnu kôru (dACC), oblasť zapojenú do emócií, empatie, kontroly impulzov a rozhodovania, a podobne ako PCC aj do psychopatológie, vedci nezaznamenali rovnaký pokles hladín GABA, ale zaznamenali nárast funkčnej konektivity.
Vedci tvrdia, že ich zistenia dokazujú, že použitie TUS je účinné u ľudí a spôsobuje reverzibilné zmeny v mozgu. Hoci je potrebná ďalšia štúdia, hovoria, že je to prvý krok k vývoju neinvazívneho spôsobu liečby stavov duševného zdravia.
„Ak napríklad užívate lieky na depresiu, liek ovplyvní celý mozog a lekári majú veľmi obmedzenú kontrolu nad tým, kam liek smeruje a čo robí,“ povedala Elsa Fouragnanová, zodpovedajúca autorka štúdie. „Už vieme, že špecifické oblasti mozgu (a niektoré ich spojenia) sú za určitých podmienok nefunkčné, ale iné oblasti môžu fungovať úplne dobre. Táto štúdia nám poskytuje skutočný potenciál premýšľať o použití ultrazvuku na cielenejšie zásahy u ľudí s rôznymi poruchami duševného zdravia“.
Vedci už skúmajú, či možno TUS použiť na zmenu dopaminergného systému mozgu, hlavnej cesty odmeňovania, ktorá zisťuje a interpretuje odmeňujúce stimuly, ako je jedlo, sex a užívanie drog.
Štúdia bola nedávno publikovaná v magazíne Nature Communications.
