Kinesiske forskere tester om fokusert ultralyd kan bidra til å gjenopprette bevissthet hos pasienter med alvorlige hjerneskader. Metoden skal stimulere dype områder i hjernen uten kirurgi eller implanterte elektroder.

Et forskerteam med tilknytning til Shenzhen Institutes of Advanced Technology under Det kinesiske vitenskapsakademiet har brukt målrettede ultralydpulser mot hjerneområder som forbindes med bevissthet og kommunikasjon. Teknologien ble presentert på en konferanse om hjerne–maskin-grensesnitt i Shenzhen.

Retter seg mot thalamus

Forskerne bruker magnetisk resonansavbildning (MR) for å identifisere områdene som skal stimuleres, særlig thalamus. Denne strukturen fungerer som et sentralt knutepunkt mellom ulike nevrale nettverk og spiller en viktig rolle for bevissthet, sansebearbeiding og kommunikasjon på tvers av hjernen.

Deretter rettes fokuserte ultralydpulser mot de utvalgte områdene. I motsetning til metoder som krever implanterte elektroder eller invasiv kirurgi, er teknikken utviklet for å nå dype hjernestrukturer utenfra, gjennom kraniet.

Grunntanken er at stimulering av forstyrrede nevrale nettverk kan bidra til å gjenopprette noe av aktiviteten som forbindes med bevisst atferd. Det kan være relevant for pasienter med langvarige bevissthetsforstyrrelser, blant annet personer som befinner seg i en minimalt bevisst eller vegetativ tilstand etter traumatiske skader, slag eller andre nevrologiske hendelser.

Én pasient fikk tilbake flere ferdigheter

Kinesiske statsmedier har omtalt en pasient som hadde ligget tre måneder i koma etter en hjerneblødning. Etter én måned med ultralydbehandling og rehabilitering skal pasienten ha fått tilbake evnen til å snakke, spise selvstendig og gå med støtte.

Opplysningene bygger på rapporteringen fra kinesiske statsmedier. De er derfor ikke i seg selv dokumentasjon på at metoden virker for pasienter generelt.

I en foreløpig studie gjennomført sammen med Kunming Medical University fikk 24 pasienter med kroniske bevissthetsforstyrrelser tre 20-minutters ultralydbehandlinger i uken over fire uker. Kinesiske medier rapporterte at 13 av pasientene viste forbedringer i bevisst atferd.

Resultatene kommer etter en fagfellevurdert kasuistikk publisert av den samme forskergruppen i tidsskriftet Frontiers in Psychiatry i februar. Studien fulgte én pasient som fikk fokusert ultralyd, og beskrev gradvise atferdsmessige forbedringer før pasienten til slutt kom ut av en minimalt bevisst tilstand.

Skal undersøkes i større studie

Forskere i USA arbeider samtidig med en mer omfattende klinisk vurdering. En multisenterstudie ledet av University of California, Los Angeles, rekrutterer 60 pasienter med alvorlige hjerneskader.

Studien har en kontrollgruppe som får en simulert behandling. Det gjør det mulig for forskerne å sammenligne pasienter som får faktisk ultralydstimulering, med pasienter som gjennomgår en prosedyre uten reell stimulering.

Fokusert ultralyd vekker interesse fordi teknologien kan påvirke hjerneaktivitet uten implantert utstyr. Samtidig er det fortsatt spørsmål om hvilke stimuleringsinnstillinger som er best, hvilke pasienter som kan ha nytte av behandlingen, hvor lenge behandlingen bør vare og hvilke langtidsvirkninger den kan ha.

Utviklingen inngår i et bredere arbeid med å finne mindre invasive måter å påvirke og kommunisere med hjernen på. Mens enkelte prosjekter innen hjerne–maskin-grensesnitt forsøker å omsette nervesignaler til kommandoer for datamaskiner eller robotutstyr, kan ultralydbaserte metoder potensielt brukes til å stimulere nerveaktivitet eller legge til rette for nye former for kommunikasjon med hjernevev.