Thay đổi chức năng của não bằng công nghệ sóng siêu âm

Trong một nghiên cứu mới, các nhà khoa học ở Đại học Plymouth phát hiện ra, việc sử dụng công nghệ sóng siêu âm nhắm mục tiêu có thể làm thay đổi đáng kể chức năng của não. Phát hiện này có thể là một bước tiến mở đường cho những phương pháp điều trị tiềm năng cho nhiều vấn đề như nghiện, trầm cảm, hoặc lo âu.

Nghiên cứu mới do các nhà khoa học thần kinh ở Đại học Plymouth chủ trì đã khám phá những ảnh hưởng của một kỹ thuật mới nổi có tên là kích thích siêu âm xuyên sọ (TUS).

Thông thường, kỹ thuật siêu âm thường sử dụng các chùm siêu âm rộng khuếch tán để tạo ra hình ảnh, trong khi không làm ảnh hưởng đến các mô mục tiêu. Tuy nhiên, việc tập trung các chùm tia thông qua kỹ thuật TUS có thể làm tăng áp lực ở vùng mục tiêu và thay đổi cách các tế bào thần kinh giao tiếp với nhau.

Trong bài báo mới công bố trên Nature Communications, các nhà khoa học cho biết, họ đã tiến hành nghiên cứu với sự tham gia của 24 tình nguyện viên trưởng thành khỏe mạnh. Kết quả cho thấy, kỹ thuật TUS có thể làm thay đổi đáng kể nồng độ GABA (axit gamma-aminobutyric) ở phần vỏ não vùng đai sau (posterior cingulate cortex) trong một giờ sau khi điều trị bằng sóng siêu âm. 

Nghiên cứu cũng cho thấy, trong một giờ sau khi điều trị, cách mà vỏ não vùng đai sau giao tiếp với các phần còn lại của não bộ cũng có sự thay đổi rõ rệt. Tuy nhiên, những thay đổi này không nhất quán trên toàn bộ các vùng: nồng độ GABA không có sự thay đổi ở vùng đai trước của vỏ não – một vùng vỏ não cũng liên quan đến các tình trạng tâm thần nhưng có chức năng nhận thức khác nhau, đặc biệt liên quan đến việc ra quyết định, học tập và điều chỉnh sự chú ý.

Theo nhóm nghiên cứu – gồm các chuyên gia từ Bệnh viện Đại học Plymouth NHS Trust, Đại học London, Đại học Radboud Nijmegen và Đại học Oxford, nghiên cứu này là một bước đầu tiên quan trọng mở đường cho những ứng dụng lâm sàng sử dụng siêu âm để điều trị các rối loạn sức khỏe tâm thần. Nhóm cho biết, dù cần có thêm nhiều nghiên cứu trước khi có thể áp dụng kỹ thuật này trong lâm sàng, công trình của nhóm đã cung cấp bằng chứng cho thấy kỹ thuật TUS hoạt động hiệu quả ở con người, và những thay đổi ở não bộ có thể đảo ngược.

Họ cũng đã bắt đầu tìm hiểu xem liệu có thể sử dụng kỹ thuật TUS để thay đổi hệ thống dopamine – một hệ thống có khả năng tác động đến cách con người ra quyết định, học tập và thực hiện một số hành vi có liên quan đến chứng nghiện – hay không. 

PGS.TS. Elsa Fouragnan tại Đại học Plymouth – tác giả chính của nghiên cứu – cho biết: “Việc tìm ra các cách thức để thay đổi hoạt động của não bộ chỉ ở một số phần nhất định của não mà không làm ảnh hưởng đến các phần khác chính là một trong những khát vọng của các nhà khoa học thần kinh. Cho đến nay, chẳng hạn, nếu như bạn uống thuốc điều trị trầm cảm, thuốc này vẫn sẽ tác động đến toàn bộ não của người sử dụng, và các bác sĩ gần như không thể kiểm soát được thuốc sẽ đi đến đâu và tác động như thế nào”.

“Chúng ta đã biết, trong một số tình trạng nhất định, một số vùng cụ thể của não (và một số liên kết của chúng) bị rối loạn chức năng, tuy nhiên các vùng còn lại vẫn có thể hoạt động hoàn toàn bình thường. Với nghiên cứu mới, chúng ta có thể thấy tiềm năng sử dụng sóng siêu âm trong việc điều trị nhiều bệnh liên quan đến sức khỏe tâm thần”.

TS. Siti Yaakub (Đại học Plymouth) cho biết thêm, “thật thú vị khi thấy rằng, khi chúng ta dùng sóng siêu âm nhắm đến các vùng khác nhau của não thì sự thay đổi nồng độ GABA ở các vùng đó cũng khác nhau”.

“Điều này cho thấy, kỹ thuật TUS có thể hoạt động hiệu quả ở một số vùng của não nhưng lại không hiệu quả ở vùng khác. Hoặc có thể có một cơ chế khác ở đây, chẳng hạn như vùng này phải ở một trạng thái nào đó thì việc can thiệp bằng kỹ thuật TUS mới có hiệu quả. Đây rõ ràng là điều mà chúng ta cần nghiên cứu thêm trong tương lai”. □

Kim Dung dịch

Nguồn: https://www.plymouth.ac.uk/news/targeted-ultrasound-can-change-brain-functions-for-up-to-an-hour-after-intervention