Stimolazione transcranica a ultrasuoni focalizzati: una nuova tecnica di neuromodulazione

Contesto: Il bisogno emergente di tecniche di neuromodulazione non invasive e con elevata risoluzione spaziale per migliorare i risultati nei pazienti, riducendo al minimo gli eventi avversi, ha spinto i ricercatori ad esaminare nuove modalità di stimolazione cerebrale. In particolare, la stimolazione transcranica attraverso ultrasuoni focalizzati a bassa intensità (transcranial Focused Ultrasound Stimulation, tFUS, via Low Intensity Focused Ultrasound, LIFU) sta ottenendo sempre più successo come approccio sperimentale non invasivo nella modulazione dell’attività cerebrale. Obiettivo: L’elaborato riassume i principi fisici delle onde ultrasoniche, gli aspetti generali della neuromodulazione via tFUS, i possibili meccanismi d’azione alla base degli effetti indotti sull’attività neurale ed esamina alcune applicazioni della tFUS alla corteccia sensoriale e motoria. Metodi: Sulla base della letteratura scientifica, sono stati esaminati gli attuali dispositivi impiegati, sono state illustrate alcune possibili soluzioni tecnologiche e riportate alcune sperimentazioni effettuate sull’uomo che esaminano gli effetti indotti dalla tFUS sulla corteccia somatosensoriale primaria, visiva primaria e motoria primaria. Risultati: La tFUS può influenzare in modo non invasivo e altamente localizzato l’attività cerebrale umana modulando i potenziali evocati corticali, influenzando la dinamica oscillatoria dell’attività cerebrale e alterando in modo positivo le abilità di discriminazione tattile e motoria in risposta a stimoli sensoriali. Conclusione: La tFUS è una promettente tecnica di neuromodulazione per le sue caratteristiche di non invasività, sicurezza, alta precisione e per la vasta gamma di effetti neuromodulatori. Sebbene i paradigmi ottimali e i metodi di sonicazione siano ancora in fase di ricerca, le applicazioni future potrebbero includere esperimenti non invasivi di mappatura funzionale del cervello umano e trattamenti non invasivi per disturbi neurologici degenerativi.