تم العثور على طريقة لتحفيز الدماغ العميق غير الجراحي

اكتشف علماء سويسريون طريقة لجعل تحفيز الدماغ غير الجراحي باستخدام النبضات الكهربائية أكثر دقة. وقد تم بالفعل اختبار هذه التقنية على الفئران، ويمكن الاطلاع على نتائجها على الصفحات أنظمة الخلية.

يتم ضمان وظيفة الدماغ عن طريق الإشارات الكهروكيميائية التي تربط الخلايا العصبية الفردية والشبكات العصبية بأكملها. وفي بعض الأمراض، تصبح هذه الإيقاعات ضعيفة جدًا، أو قوية جدًا، أو غير متزامنة. يمكن أن يساعد التحفيز الكهربائي الموجه لدوائر دماغية محددة في مثل هذه الحالات في استعادة أنماط النشاط الوظيفية الصحية.

يقول البروفيسور فاليريو زيربي من جامعة جنيف، الذي قاد الدراسة: “الهدف ليس تحفيز الدماغ بأكمله، ولكن التأثير على شبكة معينة يتعطل فيها النشاط. ومع ذلك، فإن بعض المناطق المهمة للحركة أو الذاكرة أو التنظيم العاطفي تقع عميقًا في الدماغ، مما يجعل من الصعب الوصول إليها بشكل غير جراحي وبدقة”.

في الآونة الأخيرة تحفيز الدماغ العميق كان من المستحيل دون تدخل جراحي – وتم استخدامه بالطبع في حالات استثنائية. كان التطور مثيرًا للإعجاب تحفيز التدخل الزمني (TIS)، حيث يتم تشعيع الدماغ بمجالين كهربائيين عاليي التردد باستخدام أقطاب كهربائية موضوعة على فروة الرأس. عند نقطة التقاطع في العمق، تحدث هذه الحقول تداخلاً يؤثر على بنية الهدف.

“الخلايا العصبية ليست حساسة للغاية للترددات العالية، لكنها تلتقط بشكل مثالي تردد الفرق المنخفض الذي ينشأ نتيجة للتفاعل بين إشارتين. من الناحية النظرية، هذا التداخل يسمح لنا بالتأثير على منطقة عميقة دون تحفيز الأنسجة التي تمر من خلالها الإشارة بقوة، ولكن حجم التأثيرات المحيطية لم يتم قياسه بشكل صحيح بعد، كما يشرح دزربي. “وبدون معرفة ما يحدث بالضبط في بقية الدماغ، لا يمكننا استخدامه بأمان على الناس”.

في التجربة، تم تحفيز الفئران باستخدام قشرة الفص الجبهي الإنسي تحت إشراف الفيزيولوجيا الكهربية وتصوير الكالسيوم والتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي. ويواصل عالم الأعصاب: “بفضل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، تمكنا من تصور جميع المناطق النشطة وتحديد التأثيرات غير المرغوب فيها”.

اتضح أن TIS يقوم فعليًا بتعديل النشاط العصبي في المناطق غير المستهدفة – أضعف بحوالي 6 مرات من المنطقة المستهدفة. ولزيادة الدقة، قرروا إضافة زوج ثالث من الأقطاب الكهربائية التي تولد مجالًا كهربائيًا “مخمدًا”.

يوضح البروفيسور: “لقد قدمنا ​​مجالًا مصممًا لقمع التداخل عندما يكون غير مرغوب فيه، مع الحفاظ على فعالية التحفيز الذي نحتاجه”.

أدى هذا التحسن إلى زيادة كبيرة في استهداف TIS – عند النقطة المطلوبة، ظل المجال على حاله تقريبًا، وتم إضعاف التداخل في المناطق غير المستهدفة بمقدار 15 مرة بالمقارنة.

هذه النتائج لا تسمح لنا بعد باعتبار TIS بديلاً مباشرًا للتحفيز العميق للدماغ، لكنها تعزز بشكل كبير إمكاناته السريرية – وهذا النهج، إذا لم يحل محل طرق العلاج الحالية، فمن المؤكد أنه سيكملها. وخلص دزيربي إلى أن “فهم الآثار الضارة لـ TIS والقدرة على الحد منها كان خطوة ضرورية قبل النظر في التطبيقات السريرية الأوسع”.