Транскраниальная ультразвуковая стимуляция как альтернативный метод нейромодуляции

Новый неинвазивный метод нейромодуляции способен активировать субпопуляции нейронов с высокой селективностью и пространственным разрешением


Нейромодуляция набирает все большую популярность в терапии Болезни  Паркинсона, эпилепсии, бессонницы и других распространенных неврологических заболеваний. Один из наиболее распространенных инвазивных методов нейромодуляции – глубокая стимуляция мозга (ГСМ), осуществляемая посредством передачи электрических импульсов в целевые области мозга через имплантированные электроды. Несмотря на высокое пространственное разрешение и возможность регулировать активность индивидуальных клеток, применение ГСМ требует хирургического вмешательства, что затрудняет его применение в условиях стационара  . Среди неинвазивных методов широко распространены транскраниальная магнитная стимуляция и стимуляция электрическим током, позволяющие модулировать спайковую активность групп нейронов. Однако применение этих методов ограничено их низкой специфичностью в отношении целевых зон, что не позволяет фокусно воздействовать на локальные нейронные сети.

По мнению авторов работы, опубликованной в Nature Communications, альтернативным решением может стать низкоинтенсивная транскраниальная фокусная ультразвуковая стимуляция, обладающая высокой селективностью и пространственным разрешением. Апробация метода проводилась в эксперименте in vivo на анестезированных грызунах. Электрофизиологический ответ индивидуальных клеток регистрировали с помощью микроэлектродных методов.

Авторам удалось продемонстрировать высокую селективность транскраниальной фокусной ультразвуковой стимуляции и способность таргетно модулировать активность небольших субпопуляций нейронов. В зависимости от выбранных параметров стимуляции, подача ультразвука низкой интенсивности могла активировать или, наоборот, ингибировать клеточную активность, тем самым регулируя баланс между активацией и торможением. Кроме того, было показано, что только возбуждающие нейроны обладают высокой чувствительностью к частоте повторения импульсов ультразвука.

Результаты исследования дают почву для внедрения транскраниальной фокусной ультразвуковой стимуляции в широкую клиническую практику. Следующим этапом, по мнению авторов, должна стать апробация метода на реальных пациентах. Исследователи планируют расширить спектр возможностей метода, в частности создать ультразвуковую стимуляцию с более высоким пространственным разрешением и селективностью.

 

Источник: Kai Yu ey al.Intrinsic functional neuron-type selectivity of transcranial focused ultrasound neuromodulation. Nature Communications, 2021.


Еженедельный дайджест "Лечащего врача": главные новости медицины в одной рассылке

Подписывайтесь на нашу email рассылку и оставайтесь в курсе самых важных медицинских событий


поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
Нажимая на кнопку Подписаться, вы даете согласие на обработку персональных данных





Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:




Вход на сайт