Исследователи Технологического института Вирджинии из Института биомедицинских исследований Фралин при VTC сообщают, что применение низкоинтенсивного сфокусированного ультразвука к области глубоко внутри мозга может указать на новые способы помочь людям справиться с хронической болью.
В исследовании, опубликованном в журнале Neuroscience , ученые продемонстрировали эффективность использования низкоинтенсивного сфокусированного ультразвука для модуляции активности в критической области мозга, которая обрабатывает и регулирует болевые сигналы .
Исследователи, в том числе первый автор Эндрю Строман, доктор медицинских наук и аспирант Технологического института штата Вирджиния в Институте биомедицинских исследований Фралина, обнаружили, что применение ультразвука низкой интенсивности к структуре, известной как дорсальная передняя поясная извилина, уменьшает боль и уменьшает реакцию организма на боль. и снижение активности мозга , связанной с болью, без необходимости инвазивных процедур, говорят исследователи.
«Это исследование указывает на неинвазивный и эффективный способ модуляции критической области мозга, участвующей в обработке боли, одновременно устраняя многие риски, связанные с хирургическими операциями», — сказал Винн Легон, доцент Института биомедицинских исследований Фралина и старший преподаватель. автор исследования. «Оно предоставляет потенциально новые средства для модуляции активности мозга в ответ на боль, что может помочь лучше понять механизмы хронической боли и предоставить новый, инновационный терапевтический вариант, который может изменить наш подход и лечение боли в будущем».
В исследовании с участием 16 здоровых добровольцев ученые сосредоточили ультразвуковую энергию на дорсальной части передней поясной извилины, чтобы посмотреть, может ли она изменить то, как люди чувствуют боль. Чтобы проверить, изменило ли это чье-то восприятие боли, они кратковременно нагревали кожу и измеряли восприятие боли, вариабельность сердечного ритма , реакции кожи и электрические сигналы мозга.
Данные собирались за три сеанса в три отдельных дня вместе с визитом для визуализации, состоящим из анатомической компьютерной томографии (КТ) и структурной магнитно-резонансной томографии (МРТ), чтобы точно и надежно воздействовать на эту труднодоступную область у каждого человека.
Результаты показали, что ультразвук заставил людей чувствовать меньше боли, а также изменил способ взаимодействия мозга и сердца. В целом сердце не так сильно реагировало на боль, и некоторые сигналы мозга изменились.
«Пациенты с хронической болью часто испытывают сердечно-сосудистые проблемы, которые могут либо лежать в основе их хронической боли, либо способствовать ее возникновению», — сказал Легон, который также является доцентом Школы неврологии Колледжа науки и медицины. на кафедре нейрохирургии медицинской школы VTC. «Понимание этой сложной взаимосвязи имеет решающее значение, поскольку оно улучшает наше понимание механизмов боли и предполагает важность решения проблем как восприятия боли, так и здоровья сердечно-сосудистой системы».
Результаты показывают, что использование ультразвука, воздействующего на эту конкретную область мозга, может помочь уменьшить боль и изменить реакцию организма на боль.
Совсем недавно в исследовании, опубликованном в журнале PAIN 5 февраля, исследователи обнаружили, что звуковые волны от сфокусированного ультразвука низкой интенсивности, направленные на область мозга, называемую островковой оболочкой, также могут уменьшать восприятие боли и других эффектов.
«Это исследование предоставляет одни из первых доказательств того, что мы можем изменить три основные области деятельности: восприятие боли, мозговую активность и сердечную деятельность», — сказал Строман. «Следующие шаги — посмотреть, как эти показатели связаны друг с другом, и изучить, как эти результаты можно применить для улучшения жизни пациентов, страдающих от хронической боли».
«Хотя за последние годы произошел огромный прогресс в использовании высокоинтенсивного сфокусированного ультразвука для создания небольших поражений в головном мозге пациентов для лечения таких расстройств, как эссенциальный тремор, а также для абляции опухолей, мы находимся в самом начале изучения использования ультразвука. Сфокусированный ультразвук низкой интенсивности мягко модулирует активность мозга и влияет на восприятие и поведение», — сказал Майкл Фридлендер, исполнительный директор Института биомедицинских исследований Фралина, который не участвовал в исследовании.
«Новая работа Стромана и Легона и их новаторской команды представляет собой одни из самых интересных новых достижений этого подхода», — добавил Фридлендер, который также является вице-президентом Технологического института штата Вирджиния по медицинским наукам и технологиям.
«Тот факт, что он борется с одним из самых изнурительных заболеваний, хронической болью , представляет собой важный шаг в этой важной развивающейся области биомедицинских исследований и дает надежду на более эффективные методы лечения, которые могут избежать нежелательных эффектов многих лекарств, используемых для лечения боли», - сказал Фридлендер.
Ассистент-исследователь Брайтон Пейн, студент-медик Александр Ин и доктор медицинских наук. Студентка Кейтлин Стеббинс из лаборатории Легон в Институте биомедицинских исследований Фралина внесла свой вклад в исследование.
