Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học California, Los Angeles (UCL) và Đại học Oxford đã chế tạo được thiết bị siêu âm có khả năng kích thích chính xác các vùng não nằm sâu bên trong mà không cần phẫu thuật, mở ra khả năng mới cho nghiên cứu thần kinh học và điều trị các rối loạn như bệnh Parkinson. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Trong nhiều năm qua, các nhà khoa học đã tìm cách điều chỉnh hoạt động của não bằng phương pháp không xâm lấn, để hiểu rõ hơn cách não hoạt động và hỗ trợ điều trị các bệnh lý thần kinh. Công nghệ tiềm năng là kích thích siêu âm xuyên sọ (TUS), có khả năng điều chỉnh hoạt động của tế bào thần kinh bằng những xung cơ học nhẹ. Tuy nhiên, các hệ thống hiện có khó tiếp cận các vùng sâu trong não với độ chính xác đủ để nhắm tới các cấu trúc cụ thể, thường gây tác động đến vùng não rộng hơn mong đợi.

Thiết bị siêu âm mới lần đầu tiên có thể tác động đến vùng não sâu bên trong mà không cần phẫu thuật, với độ chính xác cao gấp 1.000 lần so với thiết bị siêu âm thông thường và gấp 30 lần so với các thiết bị siêu âm não sâu trước đây.

Công nghệ này gồm có 256 phần tử gắn trong chiếc mũ bảo hiểm đặc biệt, phát ra chùm siêu âm hội tụ đến từng vùng cụ thể của não để tăng hoặc giảm hoạt động thần kinh. Một mặt nạ nhựa mềm cố định đầu và tăng độ chính xác khi chiếu sóng siêu âm.

Hệ thống đã được thử nghiệm trên 7 tình nguyện viên, nhằm vào nhân gối ngoài (LGN) trong vùng đồi thị nơi xử lý thông tin thị giác. Trong thí nghiệm 1, khi người tham gia nhìn vào bàn cờ nhấp nháy, fMRI ghi nhận hoạt động mạnh mẽ hơn ở vỏ não thị giác khi có kích thích siêu âm, từ đó xác nhận việc nhắm chính xác vào LGN. Trong thí nghiệm 2, hoạt động ở vỏ não thị giác giảm trong vòng ít nhất 40 phút sau kích thích, cho thấy khả năng tác động lâu dài đến chức năng não.

Người tham gia không cảm nhận sự thay đổi thị giác, nhưng não bộ ghi nhận biến đổi lớn về hoạt động thần kinh. Mục tiêu cuối cùng là tiến tới ứng dụng để mang lại lợi ích lâm sàng, như giảm run tay.

GS. Bradley Treeby, đồng tác giả nghiên cứu nhận định: “Lần đầu tiên, các nhà khoa học có thể nghiên cứu mối quan hệ nhân quả trong những mạch não sâu mà trước đây chỉ tiếp cận được bằng phẫu thuật. Về mặt lâm sàng, công nghệ này có thể cách mạng hóa điều trị các bệnh thần kinh - tâm thần như Parkinson, trầm cảm, run vô căn nhờ khả năng điều chỉnh chính xác mà không cần phẫu thuật”.

Công nghệ này có thể thay thế hoặc hỗ trợ kích thích não sâu (DBS), vốn cần phải phẫu thuật xâm lấn. Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh cần thêm nhiều thử nghiệm để hiểu rõ cơ chế của TUS, nhưng đây là cột mốc lớn trong phát triển công nghệ kích thích não an toàn, hiệu quả và có mục tiêu.

TS. Ioana Grigoras đi đến kết luận: “Thiết bị mới là bước đột phá nhằm vào các cấu trúc não sâu không thể tiếp cận bằng phương pháp không xâm lấn trước đây. Chúng tôi đặc biệt kỳ vọng vào ứng dụng lâm sàng cho các bệnh thần kinh như Parkinson”.

N.P.D (NASTIS), theo Medicalxpress, 10/2025