อ็อกซ์ฟอร์ดพัฒนาคลื่นเสียงซ่อมแซมสมองแทนการผ่าตัด

นักวิจัยจาก University College London (UCL) และ ภาควิชาประสาทวิทยาคลินิก Nuffield แห่งมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด ได้พัฒนาเทคโนโลยีใหม่ที่อาจเปลี่ยนอนาคตของการรักษาโรคสมอง โดยใช้อุปกรณ์อัลตราซาวด์ในรูปแบบ “หมวก” ที่สามารถ กระตุ้นสมองส่วนลึกได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ต้องผ่าตัด

นวัตกรรมดังกล่าวเปิดโอกาสใหม่ในการรักษาโรคทางระบบประสาท เช่น โรคพาร์กินสัน ภาวะซึมเศร้า และอาการสั่นผิดปกติ รวมถึงช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจการทำงานของสมองมนุษย์ได้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น

คลื่นเสียงแทนมีดผ่าตัด

เทคโนโลยีนี้อาศัยหลักการที่เรียกว่า การกระตุ้นสมองด้วยคลื่นอัลตราซาวด์ผ่านกะโหลก (Transcranial Ultrasound Stimulation – TUS) ซึ่งเป็นการส่งคลื่นเสียงความถี่สูงในระดับอ่อนโยน เพื่อปรับการทำงานของเซลล์ประสาทโดยไม่ทำลายเนื้อเยื่อสมอง

ที่ผ่านมา ระบบ TUS แบบเดิมยังมีข้อจำกัด เนื่องจากไม่สามารถเล็งเป้าไปยังสมองส่วนลึกได้อย่างแม่นยำ และมักกระทบพื้นที่กว้างเกินไป แต่ทีมวิจัยจาก UCL และอ็อกซ์ฟอร์ดสามารถแก้ปัญหานี้ได้สำเร็จ

แม่นยำกว่าระบบเดิมหลายร้อยเท่า

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications ระบุว่า อุปกรณ์ใหม่นี้สามารถเล็งเป้าไปยังบริเวณสมองที่เล็กกว่าระบบอัลตราซาวด์ทั่วไปถึง 1,000 เท่า และเล็กกว่าระบบกระตุ้นสมองส่วนลึกแบบไม่ผ่าตัดก่อนหน้าถึง 30 เท่า

อุปกรณ์ประกอบด้วยแหล่งกำเนิดคลื่นอัลตราซาวด์ 256 จุด จัดเรียงอยู่ในรูปแบบหมวก พร้อมหน้ากากพลาสติกอ่อนที่ช่วยตรึงศีรษะให้อยู่นิ่ง เพื่อเพิ่มความแม่นยำในการส่งคลื่นไปยังจุดเป้าหมายในสมอง

ทดลองในมนุษย์ เห็นผลชัดจากการสแกนสมอง

ทีมวิจัยได้ทดลองใช้อุปกรณ์กับอาสาสมัคร 7 คน โดยเล็งไปที่ lateral geniculate nucleus (LGN) ซึ่งเป็นโครงสร้างขนาดเล็กในสมองส่วน ทาลามัส ที่มีบทบาทสำคัญต่อการประมวลผลการมองเห็น

ผลการสแกนสมองด้วย fMRI พบว่า ระหว่างการกระตุ้นด้วยคลื่นเสียง กิจกรรมในสมองส่วนการมองเห็นเพิ่มขึ้นอย่างชัดเจน และในบางกรณีพบว่าการเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมสมองยังคงอยู่ได้นานอย่างน้อย 40 นาทีหลังหยุดการกระตุ้น

แม้อาสาสมัครจะไม่รู้สึกถึงการเปลี่ยนแปลงโดยตรง แต่ข้อมูลจากการสแกนยืนยันว่าเกิดการปรับการทำงานของสมองจริง

ก้าวสำคัญของวงการประสาทวิทยา

ศาสตราจารย์ Bradley Treeby จาก UCL ระบุว่า นี่คือครั้งแรกที่นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาความสัมพันธ์เชิงเหตุและผลของวงจรสมองส่วนลึกได้โดยไม่ต้องผ่าตัด

ด้าน Dr Ioana Grigoras จากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ด กล่าวว่า เทคโนโลยีนี้ถือเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญ โดยเฉพาะต่อการรักษาโรคพาร์กินสัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับสมองส่วนลึกโดยตรง

อนาคตการรักษาอาจไม่ต้องผ่าตัดอีกต่อไป

ปัจจุบัน การกระตุ้นสมองส่วนลึก (Deep Brain Stimulation – DBS) ยังต้องอาศัยการผ่าตัดฝังอุปกรณ์ ซึ่งมีความเสี่ยงสูง เทคโนโลยีอัลตราซาวด์ใหม่นี้อาจกลายเป็นทางเลือกที่ ปลอดภัยกว่า ไม่รุกรานร่างกาย และสามารถทำซ้ำได้

ทีมวิจัยบางส่วนได้ก่อตั้งบริษัท NeuroHarmonics เพื่อพัฒนาอุปกรณ์ในรูปแบบพกพาและสวมใส่ได้ หวังนำเทคโนโลยีนี้ไปสู่การใช้งานทางคลินิกอย่างแพร่หลายในอนาคต