TUS per interrompere le oscillazioni patologiche

Scienziati e medici sono interessati a misurare e perturbare i segnali nel cervello, sia per comprendere meglio il funzionamento normale sia per esplorare nuove opzioni di terapia per la malattia. Un esempio di un segnale è una "onda cerebrale", chiamata anche oscillazione neurale, che è un'oscillazione periodica dei segnali elettrici nel cervello e che sono collegati alla funzione cerebrale sia normale che anormale.

Quando i circuiti nel cervello non funzionano correttamente, gli investigatori possono vedere cambiamenti nelle caratteristiche di queste oscillazioni. Molte condizioni neurologiche producono cambiamenti nelle onde cerebrali. Ad esempio, nei pazienti con malattia di Parkinson, le oscillazioni nella "banda beta" (circa 15Hz) sono osservate più importanti. In un altro esempio, gli investigatori vedono grandi oscillazioni simili in presenza di un attacco nelle persone con epilessia. L'interruzione di queste oscillazioni anormali può trattare alcuni dei sintomi della malattia. Un esempio di ciò si trova nella malattia di Parkinson, in cui i chirurghi possono impiantare elettrodi in profondità nel cervello e stimolare elettricamente le cellule mediante un processo chiamato stimolazione cerebrale profonda (DBS). Con DBS, è possibile sopprimere queste oscillazioni beta e migliorare i sintomi. Tuttavia, DBS è una procedura altamente invasiva che include la necessità di un buco nel cranio, il posizionamento dell'elettrodo nel cervello e l'inserimento di un "pacemaker" nel torace con fili sintonizzati attraverso il collo. Gli investigatori propongono di utilizzare gli ultrasuoni per modificare le onde cerebrali patologiche non invasivamente.

Mentre la prova del concetto è nella malattia di Parkinson, il potenziale impatto è molto più ampio-in caso di successo, gli investigatori forniranno un paradigma non invasivo per sondare il cervello ed esplorare nuovi trattamenti per le condizioni neurologiche, come il dolore e i disturbi cognitivi.