新しい研究では、超音波を使用して脳の特定の領域をターゲットにすると、機能変化が最大 1 時間続くことが判明しました。これらの発見は、うつ病や不安症などの精神疾患を治療するための非侵襲的方法の開発への道を開きます。
通常、超音波は、拡散音波を発し、反射音またはエコーを記録して画像を生成することにより、身体の内部構造を検査します。しかし、低強度経頭蓋超音波刺激 (TUS) は、非常に高い特異性で脳の表層領域と深層領域の両方を標的にすることができ、脳の領域に超音波圧力を加えてニューロンの相互作用の仕方を変えることができます。
英国のプリマス大学の研究者らは、TUS が脳機能に及ぼす影響をテストする研究を主導し、TUS が重大な変化を引き起こすことを発見しました。
彼らは24人の健康な成人を募集し、TUSがガンマアミノ酪酸（GABA）レベルと脳領域間のつながりにどのような影響を与えるかを研究した。 GABA は脳内の主要な抑制性神経伝達物質であり、化学メッセージを送受信するニューロンの能力を低下させます。具体的には、GABA は不安、恐怖、ストレスの感情に対する体の反応に影響を与えます。
参加者全員が 3 回の Theta-burstTUS 治療を完了し、各治療後に MRI を受けて脳機能の変化を評価しました。シータバーストTUSは、ニューロン活動の自然なリズムを厳密に模倣する高周波、短パルスの脳刺激です。可塑性、つまり学習や経験に基づいて神経接続を形成し再編成する脳の能力を促進すると考えられています。
研究者らは、感情と記憶に関連する脳深部領域である後帯状皮質（PCC）に作用するTUSが、治療後1時間以内にその領域のGABAレベルを低下させることを発見した。彼らはまた、この間に PCC が脳の他の部分と通信する方法 (機能的接続) が改善されたことも発見しました。 PCC 異常は、さまざまな精神疾患で発見されています。
TUSを背側前帯状皮質（dACC）（感情、共感、衝動制御、意思決定に関連し、PCCと同様に精神病理学に関与する領域）に適用したところ、研究者らはGABAレベルの同様の減少は見られなかったが、機能的結合性の増加を確認した。
研究者らは、その結果はTUSが人間に対して有効であり、脳に可逆的な変化を引き起こす可能性があることを示していると述べている。さらなる研究が必要だが、これは精神的健康状態を治療する非侵襲的手段を開発する第一歩であると彼らは述べている。
この研究の責任著者であるエルサ・フォーラニャン氏は、「たとえば、うつ病を治療するために薬を服用すると、その薬は脳全体に影響を及ぼし、臨床医が薬がどこに行って何をするかを制御することは非常に限られています。場合によっては、脳の特定の領域（およびその接続の一部）が機能不全に陥ることがあるが、他の領域は正常に機能することはすでにわかっています。この研究は、さまざまな精神的健康上の問題を抱えている人々に対する、よりターゲットを絞った介入のために超音波の使用を検討する本当の可能性を私たちに与えてくれます。」と述べた。
研究者らはすでに、食べ物、セックス、乱用薬物などの報酬刺激を検出して解釈する主要な報酬経路である脳のドーパミン作動系を変化させるためにTUSを使用できるかどうかを研究している。
この研究はNature Communications誌に掲載された。