Eine zusätzliche Studie zeigt, dass Ultraschall geringer Intensität als nicht-invasiver Ansatz zur Schmerzlinderung vielversprechend ist

Forscher der Virginia Tech am Fralin Biomedical Research Institute am VTC berichten, dass die Anwendung von fokussiertem Ultraschall geringer Intensität auf einen Bereich tief im Gehirn neue Wege aufzeigen könnte, um Menschen bei der Bewältigung chronischer Schmerzen zu helfen.

In einer im veröffentlichten Studie Zeitschrift für NeurowissenschaftenWissenschaftler demonstrierten die Wirksamkeit der Verwendung von fokussiertem Ultraschall geringer Intensität, um die Aktivität in einer kritischen Region im Gehirn zu modulieren, die Schmerzsignale verarbeitet und reguliert.

Forscher, darunter der Erstautor Andrew Strohman, ein MD+Ph.D.-Student der Virginia Tech am Fralin Biomedical Research Institute, fanden heraus, dass die Anwendung von Ultraschall geringer Intensität auf eine Struktur, die als dorsaler anteriorer cingulärer Kortex bekannt ist, Schmerzen reduzierte und die körperlichen Reaktionen auf Schmerzen verringerte , und verringerte schmerzbedingte Gehirnaktivität, ohne dass invasive Eingriffe erforderlich waren, sagten Forscher.

„Diese Studie weist auf eine nicht-invasive und wirksame Möglichkeit hin, eine kritische Region des Gehirns zu modulieren, die an der Schmerzverarbeitung beteiligt ist, und gleichzeitig viele der mit Operationen verbundenen Risiken zu eliminieren“, sagte Wynn Legon, Assistenzprofessor am Fralin Biomedical Research Institute und Senior Autor der Studie. „Es bietet ein potenzielles neues Mittel zur Modulation der Gehirnaktivität als Reaktion auf Schmerzen, was dazu beitragen könnte, die Mechanismen chronischer Schmerzen besser zu verstehen und eine neue, innovative Therapieoption bereitzustellen, die die Art und Weise, wie wir Schmerzen angehen und behandeln, in Zukunft verändern könnte.“

In einer Studie mit 16 gesunden Freiwilligen konzentrierten die Forscher die Ultraschallenergie auf den dorsalen anterioren cingulären Kortex, um zu sehen, ob sie das Schmerzempfinden der Menschen verändern könnte. Um zu testen, ob es die Schmerzwahrnehmung einer Person veränderte, applizierten sie kurze Hitze auf die Haut und maßen die Schmerzwahrnehmung, Herzfrequenzvariabilität, Hautreaktionen und elektrische Signale des Gehirns.

Die Daten wurden in drei Sitzungen an drei verschiedenen Tagen zusammen mit einem bildgebenden Besuch gesammelt, der aus einer anatomischen Computertomographie (CT) und einer strukturellen Magnetresonanztomographie (MRT) bestand, um diesen schwer zugänglichen Bereich bei jedem Einzelnen genau und zuverlässig zu erfassen.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Ultraschalluntersuchung dazu führte, dass die Menschen weniger Schmerzen verspürten, und dass sich dadurch auch die Art und Weise veränderte, wie Gehirn und Herz kommunizieren. Insgesamt reagierte das Herz nicht so stark auf Schmerzen und bestimmte Gehirnsignale veränderten sich.

„Patienten mit chronischen Schmerzen leiden oft unter Herz-Kreislauf-Problemen, die entweder die Ursache ihrer chronischen Schmerzen sein oder dazu beitragen können“, sagte Legon, der auch Assistenzprofessor an der School of Neuroscience des College of Science ist in der Abteilung für Neurochirurgie der VTC School of Medicine. „Das Verständnis dieser komplizierten Beziehung ist von entscheidender Bedeutung, da es unser Verständnis der Schmerzmechanismen verbessert und zeigt, wie wichtig es ist, sowohl die Schmerzwahrnehmung als auch die Herz-Kreislauf-Gesundheit zu berücksichtigen.“

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Anwendung von Ultraschall in dieser spezifischen Gehirnregion dazu beitragen kann, Schmerzen zu lindern und die Reaktion des Körpers auf Schmerzen zu verändern.

Zuletzt in einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie SCHMERZ Am 5. Februar stellten die Forscher fest, dass Schallwellen von fokussiertem Ultraschall geringer Intensität, die auf eine Gehirnregion namens Insula gerichtet sind, auch die Wahrnehmung von Schmerzen und anderen Auswirkungen verringern können.

„Diese Studie liefert einige der ersten Beweise dafür, dass wir drei Hauptaktivitätsbereiche verändern können: Schmerzwahrnehmung, Gehirnaktivität und Herzaktivität“, sagte Strohman. „Die nächsten Schritte bestehen darin, zu untersuchen, wie diese Kennzahlen miteinander in Beziehung stehen, und zu untersuchen, wie diese Erkenntnisse genutzt werden können, um das Leben von Patienten mit chronischen Schmerzen zu verbessern.“

„Während es in den letzten Jahren enorme Fortschritte bei der Verwendung von hochintensivem fokussiertem Ultraschall zur Erzeugung kleiner Läsionen im Gehirn von Patienten zur Behandlung von Erkrankungen wie essentiellem Tremor und zur Tumorablation gegeben hat, stehen wir noch ganz am Anfang der Erforschung der Verwendung von.“ Fokussierter Ultraschall geringer Intensität soll die Gehirnaktivität leicht modulieren und Wahrnehmung und Verhalten beeinflussen“, sagte Michael Friedlander, Geschäftsführer des Fralin Biomedical Research Institute, der nicht an der Studie beteiligt war.

„Die neue Arbeit von Strohman und Legon und ihrem Pionierteam stellt einige der aufregendsten neuen Fortschritte dieses Ansatzes dar“, fügte Friedlander hinzu, der auch Vizepräsident für Gesundheitswissenschaften und -technologie bei Virginia Tech ist.

„Die Tatsache, dass es sich um eine der kräftezehrendsten Krankheiten, den chronischen Schmerz, handelt, stellt einen großen Schritt in diesem wichtigen, aufstrebenden Bereich der biomedizinischen Forschung dar und gibt Anlass zur Hoffnung auf bessere Behandlungen, die die unerwünschten Wirkungen vieler zur Schmerzbehandlung eingesetzter Medikamente vermeiden könnten.“ sagte Friedländer.

Forschungsassistent Brighton Payne, Medizinstudent Alexander In und MD+Ph.D. Die Studentin Katelyn Stebbins vom Legon-Labor am Fralin Biomedical Research Institute trug zu der Studie bei.