โรคพาร์กินสัน โรคลมบ้าหมู และโรคนอนไม่หลับเป็นเพียงส่วนน้อยของความผิดปกติทางระบบประสาทที่ใช้เทคนิคการบำบัดด้วยการปรับเซลล์ประสาทในปัจจุบัน การปรับระบบประสาทส่งพลังงานทางกายภาพที่ควบคุมไปยังระบบประสาทเพื่อรักษาและปรับปรุงคุณภาพชีวิตของผู้ป่วย แนวทางการปรับเซลล์ประสาทในปัจจุบัน ทั้งที่มีประสิทธิผล นำมาซึ่งทั้งข้อเสียและข้อจำกัด

Bin He ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ที่มหาวิทยาลัย Carnegie Mellon กล่าวว่า "การกระตุ้นสมองส่วนลึกซึ่งประสบความสำเร็จอย่างสูง แต่รูปแบบการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าแบบรุกรานผ่านอิเล็กโทรดที่ฝังอยู่ เป็นตัวอย่างหนึ่งของวิธีการใช้ neuromodulation ในทางคลินิกในปัจจุบัน "ผู้เชี่ยวชาญด้านการแพทย์ยังใช้การกระตุ้นด้วยแม่เหล็ก transcranial แบบไม่รุกล้ำและการกระตุ้นด้วยกระแส transcranial ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ขาดความสามารถในการมุ่งเน้นไปที่ระดับของเส้นประสาทโดยเฉพาะ กลุ่มของฉันมีความสนใจที่จะช่วยพัฒนาทางเลือกที่มีประสิทธิภาพและไม่เป็นอันตรายอย่างสมบูรณ์"

อัลตราซาวนด์ที่เน้น transcranial ความเข้มต่ำหรือ tFUS เป็นเทคโนโลยี neuromodulation ที่เกิดขึ้นใหม่และย้อนกลับได้อย่างเต็มที่ ไม่รุกล้ำ แม่นยำ และไม่ต้องผ่าตัด ในระหว่างการมอดูเลตระบบประสาท tFUS พลังงานกลแบบพัลซิ่งจะถูกส่งผ่านกะโหลกศีรษะ โดยมีความละเอียดเชิงพื้นที่และความสามารถในการคัดเลือกสูง ที่บริเวณสมองที่มีเป้าหมายสูง ซึ่งสามารถกระตุ้นการกระตุ้นหรือการยับยั้งผ่านการปรับค่าพารามิเตอร์

ในงานที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในNature Communicationsกลุ่ม He"s ได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่าเซลล์บางชนิดสามารถกำหนดเป้าหมายผ่าน tFUS neuromodulation การศึกษาของพวกเขาพบว่าเซลล์ประสาท excitatory มีความไวสูงต่อความถี่การทำซ้ำของชีพจรอัลตราซาวนด์ในขณะที่เซลล์ประสาทที่ยับยั้งไม่ได้

การค้นพบนี้มีนัยสำคัญ เพราะมันแสดงให้เห็นถึงความสามารถแรกสำหรับเทคนิคการปรับเซลล์ประสาทแบบไม่รุกล้ำเพื่อมอดูเลตประชากรย่อยของเซลล์ที่เลือก โดยใช้เทคนิคที่สามารถแปลได้โดยตรงสำหรับการใช้งานของมนุษย์ ด้วยความสามารถที่แสดงให้เห็นของ tFUS ในการกระตุ้นเซลล์ประสาทกระตุ้นหรือยับยั้ง การใช้งานในอนาคตอาจนำไปสู่การกำหนดเป้าหมายที่แม่นยำของวงจรสมองโดยใช้พลังงานอัลตราซาวนด์ที่เน้น และเปิดใช้งานหรือยับยั้งประชากรย่อยที่เลือกของเซลล์ประสาทโดยการปรับพารามิเตอร์อัลตราซาวนด์

"จากผลการวิจัยของเรา เราได้รับหลักฐานโดยตรงว่าจำนวนเซลล์ประสาทที่แตกต่างกันตอบสนองต่อการกระตุ้นด้วยคลื่นเสียงความถี่สูงในสมองอย่างไม่เท่าเทียมกัน" Kai Yu ผู้ร่วมเขียนบทความฉบับแรกและนักวิทยาศาสตร์การวิจัยในห้องทดลองของ He"s ที่ Carnegie Mellon University กล่าว "เราระบุพารามิเตอร์การกระตุ้นที่สำคัญซึ่งสามารถปรับสมดุลระหว่างกิจกรรมของเซลล์ประสาทที่ถูกกระตุ้นและยับยั้ง และเราได้ทำการทดลองควบคุมอย่างละเอียดเพื่อสนับสนุนการค้นพบทางประสาทวิทยาอันมีค่าเหล่านี้"

การประยุกต์ใช้งานวิจัยนี้มีความหมายกว้างๆ ไม่ได้จำกัดอยู่แค่โรคเดียว สำหรับคนจำนวนมากที่ทุกข์ทรมานจากความเจ็บปวด ภาวะซึมเศร้า และนอกจากนี้ เขาเชื่อว่าการปรับระบบประสาท tFUS แบบไม่รุกรานสามารถนำมาใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการรักษาได้

"ถ้าเราสามารถกำหนดและกำหนดเป้าหมายพื้นที่ของสมองโดยใช้พลังงานเสียงและอัลตราซาวนด์ได้ ฉันเชื่อว่าเราสามารถรักษาโรคและเงื่อนไขต่างๆ ทางระบบประสาทและทางจิตเวชได้" เขากล่าว "ตัวเลือกการรักษาประเภทนี้มีศักยภาพที่ดีในการเปลี่ยนแปลงสิ่งที่แพทย์ศึกษาในโรงเรียนแพทย์และไปปฏิบัติต่อ แน่นอนว่าตัวเลือกการรักษาแบบพลิกกลับที่ไม่รุกล้ำ แม่นยำ และยังให้ประโยชน์อย่างไม่รู้จบสำหรับผู้ป่วย ความฝันของฉันคือการทำทุกอย่างแบบไม่รุกล้ำ "

เป้าหมายต่อไปของเขาคือการพัฒนาเทคโนโลยีการปรับระบบประสาท tFUS ต่อไปด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่และการโฟกัสที่เพิ่มขึ้น และทดสอบการใช้งานของ tFUS โดยตรงเพื่อรักษาสภาพสมองในมนุษย์บาคาร่า สมัครบาคาร่า