Hologramas de ultrassom vão tratar Alzheimer, Parkinson e muito mais

Administração não invasiva, precisa e altamente controlável de perturbações ultrassônicas no cérebro.
[Imagem: Hector Estrada et al. - 10.1038/s41551-025-01449-x]

Redes neurais exigem comunicação

Um novo aparelho de ultrassom mostrou-se capaz de estimular - pela primeira vez com alta precisão - até cinco pontos do cérebro simultaneamente.

Isso representa um caminho claro para novos tratamentos contra doenças como Alzheimer e Parkinson, por meio de métodos não medicamentosos, por uma técnica não invasiva e segura que melhora a eficácia da neuromodulação, um tipo de tratamento que usa ultrassom de baixa intensidade para influenciar a atividade cerebral.

O cérebro não funciona por pontos isolados, mas sim por meio de uma complexa teia de redes neurais. Hoje, a neuromodulação só permite estimular alvos únicos - é até possível acertar mais de um alvo, mas com baixa precisão. E, para tratar doenças que afetam vastas redes cerebrais, como a demência e o Parkinson, é necessário ativar ou inibir múltiplas áreas de forma coordenada e simultânea.

Além disso, as abordagens anteriores sofriam com o risco do "efeito tudo ou nada": Se o ultrassom fosse muito fraco, não surtia efeito; se fosse muito forte, poderia levar a uma excitação descontrolada de todo o cérebro, com risco de danos.

Holograma sônico para estimulação segura

Hector Estrada e colegas do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH) e das universidades de Zurique e Nova York superaram as limitações das técnicas atuais desenvolvendo um novo aparelho dotado de múltiplos transdutores - a cabeça do paciente fica posicionada em uma espécie de capuz equipado com centenas de transdutores de ultrassom.

Em vez de usar um único feixe potente de ultrassom, os transdutores geram pulsos que interferem uns com os outros dentro do cérebro. Esse princípio é semelhante a como as ondas de luz se sobrepõem para criar uma imagem holográfica.

E a sobreposição das ondas cria focos bem definidos, permitindo ativar ou inibir de três a cinco pontos do cérebro ao mesmo tempo, com uma precisão inédita.

As principais vantagens são que o tratamento não é invasivo, com a estimulação sendo feita através do crânio (hoje se exige uma cirurgia chamada craniectomia), e mais seguro, já que a estimulação simultânea permite usar uma intensidade de ultrassom mais baixa em cada ponto, reduzindo o risco de danos ao tecido cerebral.

A pesquisa inicial em animais é crucial para garantir a segurança e a eficácia da intervenção, antes de qualquer aplicação em humanos.
[Imagem: Hector Estrada et al. - 10.1038/s41551-025-01449-x]

Múltiplos benefícios

Os cientistas acreditam que o ultrassom aja influenciando proteínas de canal na superfície dos neurônios, controlando o fluxo de íons nas células e, consequentemente, sua atividade.

Embora este estudo inicial tenha se concentrado no desenvolvimento da tecnologia (testada em camundongos), o potencial de aplicação clínica é vasto, sobretudo porque o novo método não só permite a estimulação, mas também a visualização simultânea da ativação neural, o que ajuda a monitorar imediatamente quais redes estão respondendo.

As próximas etapas do grupo de pesquisa envolvem testar a tecnologia em modelos animais de doenças cerebrais, com foco especial em Alzheimer, epilepsia, depressão, Parkinson, tremores e ainda na recuperação de pacientes que sofreram acidente vascular cerebral (AVC).