Учёные из University College London и University of Oxford представили новый ультразвуковой аппарат, который впервые позволяет точно стимулировать глубокие области мозга без хирургического вмешательства.

Результаты этого исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

До сих пор существующие методы трансчерепной ультразвуковой стимуляции (TUS) имели ограниченную точность и способны были затрагивать лишь обширные области, что снижало их практическую ценность.

Новое устройство представляет собой «шлем», оснащённый 256 ультразвуковыми излучателями, а также мягкой пластиковой маской для надёжной фиксации головы. Такая конструкция позволяет направлять ультразвуковые волны с высокой концентрацией, обеспечивая фокусировку на зонах, в тысячи раз меньших по размеру, чем позволяли традиционные устройства, и в 30 раз меньших, чем предыдущие аналоги для глубокого мозга.

В ходе эксперимента у семи добровольцев была выбрана небольшая структура таламуса — латеральное коленчатое тело (LGN), ответственное за прохождение зрительной информации.

Во время стимуляции участники наблюдали мигающую шахматку, а функциональная МРТ показала значительное усиление активности зрительной коры, что свидетельствует о точном попадании ультразвука в нужную область. В другом эксперименте была зафиксирована устойчивая снижение активности зрительной коры в течение как минимум 40 минут после стимуляции — признак потенциального долговременного эффекта на функции мозга.

Хотя участники не замечали субъективных изменений в восприятии, сканы мозга чётко фиксировали изменения в активности нейронов.

Авторы подчёркивают, что данный подход открывает новые возможности как для фундаментальных исследований функций мозга, так и для разработки терапевтических методов — например, для уменьшения тремора рук.

Профессор Брэдли Трибэй отмечает, что способность манипулировать глубокими структурами мозга без операции означает революционный сдвиг в нейронауке и потенциально в лечении нейродегенеративных заболеваний.