Az olyan mélyagyi struktúrák, mint például a törzsdúcok – bazális ganglionok – vagy a talamusz jelentős hatással vannak az ember viselkedésére. Ha ezeknél valamilyen probléma merül fel a működésben, a mélyagy szabályozási zavara olyan neurológiai állapotokat idézhet elő, mint például a Parkinson-kór vagy depresszió.
A legfőbb probléma az, hogy bár rendkívül fontosak, rejtett elhelyezkedésük miatt csak nagyon keveset tud ezekről a tudomány, így pedig kezelni sem egyszerű őket. A University College London kutatói azonban most egy olyan eszközt fejlesztettek ki, amely alternatívát kínálhat az invazív beavatkozásokkal szemben. Az erről szóló tanulmány a Nature Communications című tudományos lapban jelent meg.
A kutatók állítják, az általuk kifejlesztett ultrahangos sisak nemcsak műtét nélkül modulálja a mélyagyi áramköröket, de páratlan pontossággal képes ezt megtenni. Bradley Treeby, a tanulmány vezető szerzője szerint a technológia előrelépést jelent a mélyagy tanulmányozásában és befolyásolásában.
„Ez a megoldás új lehetőségeket nyit mind az idegtudományi kutatások, mind a klinikai kezelés számára. A tudósok most először vizsgálhatják non-invazív módon a mélyagyi struktúrák ok-okozati összefüggéseit, amelyek korábban csak műtéttel voltak elérhetők” – nyilatkozta a tudós a Science Alertnek.
https://hvg.hu/tudomany/20230328_agy_magas_vernyomas_demencia_memoriavesztes
Az új rendszer a már meglévő technológiákra épül. A tanulmány szerint az új sisak az agy olyan területeit is képes megcélozni, amelyek 1000-szer kisebb annál, amit a hagyományos készülékek képesek megvizsgálni, és 30-szor kisebbek, amint amiket kifejezetten az agy mélyebb területeit megcélzó eszközök vizsgálni tudnak.
A páratlan eredmény a sisak belsejében konfigurált 256 elemből álló tömb segítségével érhető el, amelyek fókuszált ultrahang-nyalábokat bocsátanak ki a viselő agyának meghatározott területeire, hogy növeljék vagy csökkentsék az idegsejtek aktivitását. Az eszközhöz tartozik egy puha műanyag arcmaszk is, amely segít stabilizálni a viselő fejét, ezáltal javítva az ultrahang pontosságát.
A kutatók hét önkéntessel tesztelték a készüléket, akiknél az oldalsó geniculatus magot (LGN) célozták meg. Ez a talamuszban található réteges szerkezetű sejtcsoportosulás, mely fontos szerepet játszik a vizuális információ-feldolgozó rendszerek megfelelő működésében. Lényegében egy átkapcsoló állomás a retina és az elsődleges látókéreg között.
https://hvg.hu/tudomany/20230324_japan_kutatok_agykarosodas_helyreallitasa_hidrogel_agyverzes_agyrak_szovetek_novekedese
Az egyik kísérletben a résztvevőknek egy villogó sakktáblát kellett figyelniük, miközben a sisak ultrahangsugarai az LGN-t célozta meg. A funkcionális mágnesesrezonancia-képalkotás (fMRI) segítségével eközben egyidejű aktivitásnövekedést sikerült kimutatni a látókéregben, ami arra utal, hogy az LGN-t sikerült eltalálni.
Egy másik kísérlet a sisak hatásainak tartósságát demonstrálta. Mint kiderült, a vizuális kéreg aktivitásának változásai a stimuláció után 40 percig is fennmaradtak. Treeby szerint a mélyagyi struktúrák műtét nélküli precíz modulálásának képessége paradigmaváltást jelent az idegtudományban, biztonságos, visszafordítható és megismételhető módszert kínálva mind az agyműködés megértéséhez, mind pedig a célzott terápiák fejlesztéséhez.
A kutatók szerint további kutatásokra van szükség ahhoz, hogy teljes mértékben megmagyarázzák, mi történik ebben a folyamatban, de ezek az eredmények már önmagukban is áttörést jelentenek.
Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.
