Исследовательская группа из Цюрихского университета и Нью-Йоркского университета (NYU) создала инновационное ультразвуковое устройство, способное одновременно стимулировать несколько областей мозга, что стало значительным прорывом в области неинвазивной нейромодуляции.
В отличие от прежних технологий, воздействующих на одну точку, новый метод использует голограммоподобные ультразвуковые волны, которые могут направляться сразу на три-пять различных участков. Технология работает на значительно меньшей интенсивности, что существенно снижает риск перегрева тканей, повреждения сосудов или неконтролируемой активации нейронов. В результате этот подход обеспечивает гораздо более безопасное и точное воздействие на активность мозга.
Устройство не требует хирургического вмешательства. В лабораторных экспериментах на мышах исследователи помещали головы животных в шлемоподобную конструкцию, оснащённую сотнями ультразвуковых преобразователей.
Эти преобразователи испускают синхронизированные импульсы низкой интенсивности, которые интерферируют друг с другом, формируя несколько точно сфокусированных точек стимуляции в глубоких отделах мозга. Поскольку мозг функционирует как сложная сеть, одновременная стимуляция нескольких областей позволяет более эффективно активировать эти нейронные связи, при этом используя гораздо меньшую мощность ультразвука, чем раньше.
Новая система также обеспечивает визуализацию мозговой активности в реальном времени, что позволяет исследователям непосредственно наблюдать процесс модуляции нейронных сетей. Такое прямое наблюдение имеет огромную ценность для изучения механизмов взаимодействия ультразвука с нейронными цепями. Считается, что низкоинтенсивные ультразвуковые импульсы воздействуют на белки ионных каналов на поверхности нейронов, изменяя тем самым передачу электрических сигналов в нервных клетках.
Хотя текущее исследование, опубликованное в журнале Nature Biomedical Engineering, было сосредоточено на разработке и валидации технологии, полученные данные указывают на широкий терапевтический потенциал. Учёные планируют дальнейшие испытания этой инновационной методики для лечения неврологических заболеваний, включая болезнь Альцгеймера, эпилепсию, эссенциальный тремор, болезнь Паркинсона и депрессию.
Если безопасность и эффективность метода будут подтверждены, этот подход может стать новой неинвазивной терапией, способной модулировать активность мозга без хирургического вмешательства и высокорисковых методов стимуляции.
