גל מדויק לעומק המוח

חוקרים מבריטניה מציגים: קסדת אולטרסאונד שעשויה לשנות את אופן הטיפול במחלות של המוח.

מחלות שנובעות משיבוש בפעילות המוח, כמו מחלת פרקינסון, דיכאון קליני או תסמונת טורט, מציבות בפני רופאים אתגרים קשים, בין השאר משום שמעורבים בהן מעגלים עצביים בעומק המוח. אחת הדרכים היעילות שמאפשרות לנו כיום לווסת אותן היא באמצעות גירוי מוחי עמוק – ניתוח שבו מחדירים אלקטרודות לעומק המוח ונעזרים בהן כדי להפעיל זרמים חשמליים ממוקדים באזורים ספציפיים של המוח. לא פעם השיטה הזו יכולה לשפר משמעותית את איכות חייהם של חולים, אך היא פולשנית, יקרה ומלווה בסיכונים.

במחקר חדש, חוקרים מבריטניה מציגים טכנולוגיה חדשנית שעשויה לחולל מהפכה בטיפול במחלות כאלה – בלי ניתוח ובלי שתלים. הם פיתחו קסדת אולטרסאונד שהצליחה לגרות אזורים בעומק המוח בדיוק מרשים במיוחד, ובכך מסמנת כיוון פוטנציאלי חדש לטיפולים לא פולשניים במחלות רבות.

דיוק ללא ניתוח

זהו אינו הניסיון הראשון לגרות את המוח מבחוץ, בלי לפתוח את הגולגולת. בעבר נחקרו שיטות כמו גרייה מגנטית של המוח או שימוש בזרמים חשמליים חלשים, אך הן השפיעו בעיקר על האזורים החיצוניים ביותר של המוח ולא חדרו לעומקו. כאן נכנס לתמונה האולטרסאונד – אותו גל קול שבו מרבים להשתמש לבדיקות היריון ולסוגים רבים של אבחונים. אך בניגוד לאולטרסאונד לצרכים אבחוניים, שמאפשר לצפות ברקמות רכות בגוף בלי לשנות בהן דבר, גלי אולטרסאונד בעוצמות ובתדרים אחרים מסוגלים להשפיע על הפעילות העצבית.

המערכת שפיתחו החוקרים מתגברת על אחת הבעיות המרכזיות של השימוש באולטרסאונד במוח – הקושי למקד את גלי הקול החודרים את הגולגולת לאזור קטן ומדויק. כדי לאפשר את מיקוד הגלים, הקסדה כוללת 256 משדרים זעירים שפולטים גלי קול בתיאום מושלם וממקדים את האנרגיה לנקודה בגודל של גרגיר אורז – פי אלף מדויק יותר ממכשירים קודמים שניסו לעשות את אותו הדבר. אפשר גם לשלב אותה בתוך מכשיר דימות תהודה מגנטית (MRI), כדי לעקוב בזמן אמת אחרי תגובת המוח לגלי הקול ולכוון אותם בהתאם.

צעד ראשון

במחקר השתתפו שבעה מתנדבים בריאים שהסכימו לחבוש את הקסדה על ראשם. החוקרים כיוונו את האולטרסאונד אל גרעין קטן בתלמוס – אזור שנמצא קרוב למרכז המוח ומשמש תחנת ממסר בין חלקיו. הגרעין שבו התמקדו אחראי על קבלת מידע מהעיניים, עיבודו והעברתו לאזורים במוח שבהם מתבצעים השלבים הבאים בעיבוד המידע החזותי. במהלך הגירוי שקיבלו המשתתפים מקסדת האולטרסאונד נראתה עלייה בפעילות באזור הראייה, אות לכך שהגלים אכן השפיעו על המעגל העצבי הרצוי. כשהפעילו גירוי ממושך יותר, השפעתו נמשכה קרוב לארבעים דקות אחרי סיום הטיפול.

הממצאים מראים לראשונה שאפשר לווסת מבחוץ פעילות בעומק המוח בדיוק חסר תקדים, בלי צורך בניתוח. המשמעות עשויה להיות מרחיקת לכת. בעתיד ייתכן שנוכל להשתמש בגלי אולטרסאונד כדי להרגיע את פעילותן המשובשת של רשתות עצביות אצל חולי פרקינסון, דיכאון, טורט או כאב כרוני, בלי צורך בהשתלה או בהרדמה.

החוקרים מדגישים כי מדובר בצעד ראשון בלבד: הניסויים נעשו על מתנדבים בריאים, ונכון לעכשיו המערכת מחייבת להשתמש במכשיר יקר ומסורבל של סריקת תהודה מגנטית כדי לנווט את הגלים למטרה. בשלב הבא הם מתכוונים להמשיך לניסויים על בני אדם עם מחלות מוחיות. במקביל הם פועלים לפתח גרסה חכמה, שתיעזר בבינה מלאכותית ותוכל לפעול בעתיד גם בבית המטופל. אם הפיתוח יבשיל לטיפול קליני, הוא עשוי לשנות את אופיה של רפואת המוח: גלי קול במקום ניתוח פולשני, ותקווה חדשה למיליוני חולים ברחבי העולם.

מאת: דר' אנה קוזל

לכתבה

באדיבות מכון דוידסון לחינוך מדעי, הזרוע החינוכית של מכון ויצמן למדע

https://davidson.weizmann.ac.il/