محققان کالج دانشگاهی لندن (UCL) و دانشگاه آکسفورد یک «کلاه فراصوت» ساخته‌اند که می‌تواند نواحی عمیق مغز را بدون نیاز به هیچ‌گونه جراحی، با دقتی بی‌سابقه تحریک کند. این فناوری می‌تواند جایگزینی برای راه حلهای تهاجمی جاری همانند «تحریک عمیق مغزی» (DBS) باشد و امیدهای جدیدی را برای درمان بیماری‌هایی همانند پارکینسون، افسردگی، سندرم تورِت و حتی آلزایمر به وجود اورده است.

بر پایه گزارش گاردین، برخلاف روش DBS که نیازمند یک جراحی زیاد تهاجمی برای کاشت الکترود در عمق مغز و حتی پیچ‌کردن قاب‌های فلزی به سر بیمار است، این کلاه از فناوری «تحریک فراصوت از طریق جمجمه» (TUS) منفعت گیری می‌کند. این دستگاه که همانند یک کلاه ایمنی است، دارای ۲۵۶ منبع فراصوت مجزا است که با هم کار می‌کنند تا پالس‌های مکانیکی را به طور پرتوهای زیاد متمرکز به یک نقطه خاص در عمق مغز ارسال کنند و فعالیت نورون‌ها را در آن ناحیه تحول دهند.

محققان به دقت عملی دست یافتند که پیش‌ازاین ممکن نبوده است. این سیستم تازه می‌تواند نواحی مغزی را مقصد قرار دهد که ۳۰ برابر کوچک‌تر از نواحی مورد مقصد دستگاه‌های فراصوت عمیق قبلی می باشند.

آزمایش پیروزی‌آمیز کلاه فراصوت در انسان

برای اثبات کارایی این دستگاه، محققان آن را بر روی هفت داوطلب سالم آزمایش کردند. آن‌ها امواج فراصوت را به سمت یک ساختار زیاد کوچک به اندازه یک دانه برنج در عمق مغز به نام «لوب زانویی جانبی» (LGN) که در پردازش اطلاعات بینایی نقش دارد، هدایت کردند.

پروفسور «شارلوت استگ» (Charlotte Stagg) از دانشگاه آکسفورد و از نویسندگان ارشد این مطالعه، می‌گوید: «امواج با دقتی قابل دقت به مقصد خود رسیدند. این به خودی خود بسیار می بود و هیچ‌کس قبلاً این کار را انجام نداده می بود.» تیم تحقیقاتی با منفعت گیری از اسکن fMRI لحظه‌ای قبول کرد که مقصد‌گیری با پیروزی انجام شده است.

این پروژه که حاصل یک دهه همکاری بین‌رشته‌ای بین دو دانشگاه برجسته بوده است، اکنون داخل مرحله جدیدی می‌شود. اکنون تیمی از محققان شرکت NeuroHarmonics را تأسیس کرده‌اند تا این دستگاه را به یک نسخه جمع‌وجور و پوشیدنی تبدیل کنند.

پروفسور «بردلی تری‌بی» (Bradley Treeby) از UCL می‌گوید: «من شرکتی را تأسیس کردم تا به‌طور خاص بر روی ساخت این کلاه تمرکز کند.» مقصد نهایی این است که با پشتیبانی هوش مصنوعی این دستگاه بتواند بدون نیاز به یک اسکنر MRI بزرگ به تنهایی کار کند و به بیماران امکان دهد تا از آن در خانه خود منفعت ببرند.

یافته‌های این پژوهش در ژورنال Nature Communications انتشار شده است.