با همکاری پژوهشگران کره‌ای و آمریکایی و با بهره‌گیری از امواج فراصوت و نانوذرات، محققان مسیری برای عبور از سد خونی مغز یافتند که با این کار آنها موفق به تحریک نواحی عمیق مغز شدند. این دستاورد می‌تواند برای درمان بیماری‌هایی نظیر پارکینسون استفاده شود.
تحریک نواحی عمیق مغز، بدون جراحی، انجام شد
تیمی از محققان دانشگاه علوم و فناوری پونگ، در کره‌جنوبی، با همکار موسسه فناوری جورجیا، روشی را برای تحریک عمیق مغز بدون جراحی ایجاد کرده‌اند. آنها در مقاله خود، که در مجله Nature Nature Biomedical Engineering منتشر شده جزئیات این فناوری را تشریح کردند. در این مقاله محققان این گروه عبور نانوذرات پیزوالکتریک از طریق سد خونی مغز (BBB) را نشان دادند که با استفاده از انفجارهای فراصوت این نانوذرات را وادار به تولید پالس الکتریسیته کردند.
تحقیقات قبلی نشان داده است که استفاده از مقادیر کمی از برق در قسمت‌های خاصی از مغز می‌توان افراد مبتلا به اختلالات مغزی مانند صرع یا بیماری پارکینسون را درمان کرد. متأسفانه، چنین درمانی شامل عمل جراحی مغز برای کاشت الکترودهای کوچکی است که خطرات زیادی برای بیماران ایجاد می‌کند. در این تلاش جدید، تیمی که در کره کار می‌کند روشی را برای تحریک عمیق مغز بدون جراحی ایجاد کرد.
محققان نوع خاصی از نانوذرات پیزوالکتریک را ایجاد کردند که می‌تواند مسیر خود را برای ورود به مغز پیدا کند. نانوذرات از نوعی بودند که هنگام تحریک با امواج فراصوت، الکتریسیته ایجاد می‌کنند. تحقیقات قبلی نشان داده است که اکسید نیتریک به دلیل واکنش شدیدی که دارد، می‌تواند عملکرد BBB را برای مدت زمان کوتاهی مختل کند. محققان برای اینکه نانوذرات خود را از طریق BBB عبور دهند، آنها را با تیتانات باریم و سپس یک لایه اکسید نیتریک مخلوط با پلیدوپامین پوشش دادند.
محققان برای اولین بار نانوذرات خود را با قرار دادن آنها در معرض امواج فراصوت آزمایش کردند. آنها دریافتند که پاسخ همانطور بود که انتظار می‌رفت. آنها در یک ظرف با سلول‌های نورون مانند، نانوذرات خود را آزمایش کردند و دریافتند که هنگام استفاده از فراصوت، غلظت داخل سلولی کانال‌های Ca2 افزایش یافته است که نشان می‌دهد سلول‌ها همانطور که امیدوار بودند از نظر الکتریکی تحریک شده‌اند.
در مرحله بعد ، محققان نانوذرات خود را روی موش‌های آزمایش کردند و نتایج نشان داد که نانوذرات از BBB عبور کرده‌اند. آنها این کار را با استفاده از فراصوت و نانوذرات انجام دادند که منجر به افزایش سطح دوپامین شد. سرانجام، محققان رفتار مدل‌های موش مبتلا به پارکینسون را پس از تحریک عمیق مغز از طریق نانوذرات آزمایش کردند و در بهبود عملکرد حرکتی را مشاهده کردند.
هرچند هنوز آزمایش‌های بیشتر مورد نیاز است، اما محققان اطمینان دارند که راهی برای تحریک عمیق مغز بیماران بدون نیاز به جراحی پیدا کرده‌اند.
