Uit een nieuwe studie blijkt dat het gebruik van echografie om zich op specifieke delen van de hersenen te richten, functionele veranderingen veroorzaakt die tot een uur kunnen duren. Deze bevindingen maken de weg vrij voor de ontwikkeling van niet-invasieve methoden voor de behandeling van psychische aandoeningen zoals depressie en angst.
Meestal onderzoekt echografie de interne structuren van het lichaam door diffuse geluidsgolven uit te zenden en gereflecteerd geluid of echo's op te nemen om beelden te produceren. Transcraniële ultrasone stimulatie (TUS) met lage intensiteit kan zich echter met een extreem hoge specificiteit zowel op oppervlakkige als diepe delen van de hersenen richten, waardoor ultrasone druk wordt uitgeoefend op delen van de hersenen die de manier waarop neuronen met elkaar omgaan veranderen.
Onderzoekers van de Universiteit van Plymouth in Groot-Brittannië hebben een onderzoek geleid om de effecten van TUS op de hersenfunctie te testen en ontdekten dat het significante veranderingen teweegbracht.
Ze rekruteerden 24 gezonde volwassenen om te bestuderen hoe TUS de niveaus van gamma-aminoboterzuur (GABA) en verbindingen tussen hersengebieden beïnvloedt. GABA is de belangrijkste remmende neurotransmitter in de hersenen, waardoor het vermogen van neuronen om chemische berichten te verzenden en te ontvangen wordt verminderd. In het bijzonder beïnvloedt GABA de reactie van het lichaam op gevoelens van angst, angst en stress.
Alle deelnemers voltooiden drie Theta-burstTUS-behandelingen en ondergingen na elke behandeling een MRI om veranderingen in de hersenfunctie te beoordelen. Theta-burstTUS is een hoogfrequente, korte-pulse hersenstimulatie die het natuurlijke ritme van neuronale activiteit nauw nabootst. Er wordt gedacht dat het de plasticiteit bevordert, het vermogen van de hersenen om neurale verbindingen te vormen en te reorganiseren op basis van leren of ervaring.
De onderzoekers ontdekten dat TUS inwerkt op de posterieure cingulaire cortex (PCC) – een diep hersengebied dat geassocieerd wordt met emotie en geheugen – de GABA-niveaus in het gebied binnen een uur na de behandeling verlaagde. Ze ontdekten ook dat de manier waarop de PCC met de rest van de hersenen communiceert (functionele connectiviteit) gedurende deze periode verbeterde. PCC-afwijkingen zijn gevonden bij een reeks psychiatrische stoornissen.
Bij het toepassen van TUS op de dorsale anterieure cingulaire cortex (dACC) – een gebied dat geassocieerd wordt met emotie, empathie, impulscontrole en besluitvorming en, net als de PCC, ook betrokken is bij psychopathologie – zagen de onderzoekers niet dezelfde afname in GABA-niveaus, maar ze zagen wel een toename in functionele connectiviteit.
De onderzoekers zeggen dat hun resultaten aantonen dat TUS effectief is bij mensen en omkeerbare veranderingen in de hersenen kan veroorzaken. Hoewel verder onderzoek nodig is, zeggen ze dat dit een eerste stap is in de ontwikkeling van niet-invasieve middelen voor de behandeling van psychische aandoeningen.
Elsa Fouragnan, corresponderend auteur van de studie, zei: “Als je bijvoorbeeld een medicijn neemt om depressie te behandelen, beïnvloedt het medicijn de hele hersenen, en artsen hebben zeer beperkte controle over waar het medicijn naartoe gaat en wat het doet. We weten al dat in sommige gevallen specifieke delen van de hersenen (en sommige verbindingen ervan) disfunctioneel worden, maar andere gebieden werken goed. Deze studie geeft ons een reëel potentieel om het gebruik van echografie te overwegen voor meer gerichte interventies bij mensen met een reeks geestelijke gezondheidsproblemen.”
Onderzoekers onderzoeken al of TUS kan worden gebruikt om het dopaminerge systeem van de hersenen te veranderen, het belangrijkste beloningstraject dat belonende stimuli zoals voedsel, seks en misbruik van drugs detecteert en interpreteert.
Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications.