Sebuah perangkat ultrasonik baru yang dapat menjangkau area otak dalam tanpa operasi telah dikembangkan oleh para peneliti dari University College London (UCL) dan University of Oxford.

Teknologi baru ini dapat membantu para ilmuwan lebih memahami cara kerja otak dan mengobati kondisi seperti penyakit Parkinson, depresi, dan tremor esensial.

Selama bertahun-tahun, para peneliti telah mencari cara untuk memengaruhi aktivitas otak tanpa perlu operasi.

Salah satu metode yang menjanjikan disebut stimulasi ultrasonik transkranial, atau TUS. Metode ini menggunakan gelombang suara lembut untuk mengubah cara sel-sel otak berkomunikasi.

Namun, sistem TUS saat ini belum mampu menjangkau area otak dalam dengan akurasi yang memadai. Seringkali, sistem ini justru memengaruhi bagian otak yang lebih besar daripada yang seharusnya.

Studi baru ini, yang diterbitkan dalam jurnal Nature Communications, memperkenalkan sistem ultrasonik canggih yang memecahkan masalah ini.

Sistem ini kini dapat secara tepat menargetkan area kecil di dalam otak, sekitar 1.000 kali lebih kecil daripada sistem yang lebih lama. Ini adalah pertama kalinya akurasi tersebut dicapai tanpa operasi.

Perangkat ini terdiri dari 256 komponen ultrasonografi yang ditempatkan di dalam helm khusus.

Komponen-komponen ini bekerja sama untuk mengirimkan gelombang suara terfokus ke area otak yang sangat spesifik.

Masker wajah yang lembut membantu menjaga kepala tetap diam sehingga gelombang ultrasonografi mengenai titik yang tepat.

Dalam penelitian mereka, para ilmuwan menguji sistem baru ini pada tujuh sukarelawan.

Mereka berfokus pada bagian kecil otak yang disebut nukleus genikulatum lateral (LGN), yang terletak jauh di dalam talamus. LGN penting untuk memproses apa yang kita lihat.

Pada uji coba pertama, para sukarelawan mengamati papan catur hitam-putih yang berkedip-kedip saat ultrasonografi digunakan.

Pemindaian otak menunjukkan peningkatan aktivitas di bagian visual otak, yang berarti ultrasonografi telah mencapai targetnya.

Pada uji coba kedua, otak menunjukkan lebih sedikit aktivitas di area yang sama setidaknya selama 40 menit setelah ultrasonografi. Hal ini menunjukkan bahwa efeknya dapat bertahan lama dan dapat membantu dalam perawatan selanjutnya.

Meskipun para sukarelawan tidak menyadari adanya perubahan pada apa yang mereka lihat, aktivitas otak mereka jelas berubah.

Artinya, teknologi ini nantinya dapat digunakan untuk mengobati kondisi seperti tremor tangan atau gejala gangguan otak lainnya.

Profesor Bradley Treeby dari UCL mengatakan bahwa ini merupakan langkah maju yang besar, baik bagi penelitian maupun perawatan medis.

Para ilmuwan kini dapat mempelajari area otak yang sebelumnya hanya dapat dijangkau melalui pembedahan.

Secara klinis, teknologi ini dapat menggantikan atau membantu stimulasi otak dalam (DBS), yang saat ini memerlukan pembedahan dan memiliki risiko.

Metode baru ini non-invasif, artinya tidak melibatkan pemotongan otak, dan dapat membantu dokter mencoba perawatan dengan aman tanpa pembedahan.

Tim ini juga telah mendirikan perusahaan bernama NeuroHarmonics untuk mengembangkan versi portabel dari teknologi ini, sehingga lebih mudah digunakan di rumah sakit dan klinik.

Perangkat ini juga bekerja dengan pemindai otak seperti fMRI, yang memungkinkan dokter untuk melihat bagaimana otak bereaksi secara langsung (real-time).

Hal ini dapat membantu menciptakan perawatan yang dipersonalisasi di mana respons otak membantu memandu terapi.

Para peneliti mengatakan bahwa diperlukan lebih banyak penelitian untuk sepenuhnya memahami bagaimana ultrasonografi mengubah aktivitas otak. Namun, ini merupakan terobosan yang menarik.

Dr. Ioana Grigoras dari Oxford mengatakan teknologi ini dapat sangat membantu untuk penyakit seperti Parkinson, di mana area otak dalam paling terpengaruh.

Penelitian ini didanai oleh Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC), Wellcome Trust, dan NIHR Oxford Health Biomedical Research Centre.

Studi ini dipublikasikan di Nature Communications.