Вчені навчились спричиняти функціональні зміни у мозку людини за допомогою ультразвуку

Дослідники з Плімутського університету у Великій Британії вивчили вплив спрямованого ультразвуку на роботу мозку. Терапія викликає зміни як у поверхні, так і у глибоких областях мозку. Метод пропонують використовувати для розробки неінвазивного лікування депресії, тривожних та інших психічних розладів.

При ультразвуковому дослідженні сканування внутрішніх органів використовують розсіяні (ультразвукові) хвилі. У серії експериментів вчені вивчили, які зміни викликають сфокусовані промені ультразвукової транскраніальної стимуляції (ТУС).

Дослідження провели за участю 24 здорових дорослих людей. Дослідники спостерігали, як ТУС впливає рівень гамма-аміномасляної кислоти (ГАМК) і зв’язок між нейронами у різних галузях мозку. ГАМК — основний гальмівний нейромедіатор головного мозку. Вона знижує здатність нейрона відправляти та отримувати хімічні повідомлення. Зокрема, ГАМК впливає на те, як організм реагує на почуття тривоги, страху та стресу.

Учасники пройшли три сеанси інтенсивної терапії, після кожного сеансу проводилася МРТ для оцінки змін функції мозку. Короткі імпульси на високих частотах імітували природні ритми активності нейронів.

Науковці виявили, що вплив ультразвуку на мозок людини впродовж години знизив рівень ГАМК у задній частині поясної звивини. Ця область розташована глибоко в мозку та пов’язана з емоціями та пам’яттю. Зміна рівня ГАМК покращила зв’язок задньої частини поясної звивини з рештою мозку (функціональний зв’язок). При цьому в інших частинах мозку змін не спостерігалося.

Аномалії у роботі задньої частини поясної звивини пов’язані з деякими психічними розладами. Дослідники вважають, що ТАС можна використовувати як альтернативу антидепресантам та іншим лікам: на відміну від таблеток терапія ультразвуком впливає не на весь мозок, а тільки на задану ділянку.

Нагадаємо — дослідники з EPFL представили технологію, яка поєднує можливості аналогового оброблення з точністю цифрових пристроїв. Таким чином вчені наблизилися до створення пристроїв, що працюють аналогічно до людського мозку.

Для цього науковці використовували надтонкі двовимірні напівпровідники та фероелектричні матеріали. Новий спосіб покращує енергоефективність та додає нові функції в обчислювальну техніку. Поєднання традиційної цифрової логіки з аналоговими операціями дозволяє електроніці працювати швидше та ефективніше.