Sebuah inovasi terobosan yang lahir dari kolaborasi antara ETH Zurich, Universitas Zurich, dan NYU pada 7 Juli 2025, menjanjikan perubahan besar dalam pengobatan neurologis. Teknologi canggih ini memungkinkan aktivasi simultan dan non-invasif pada berbagai area otak dengan presisi tinggi menggunakan stimulasi ultrasound transkranial holografik (TUS). Pendekatan revolusioner ini membuka jalan baru untuk mengatasi gangguan neurologis dan psikiatris dengan memodulasi sirkuit saraf secara akurat tanpa memerlukan intervensi bedah.
Sistem TUS holografik ini memanfaatkan susunan mirip helm yang terdiri dari 512 pemancar ultrasound. Pemancar ini memfokuskan gelombang suara ke dalam pola yang rumit, mengarahkannya menembus tengkorak untuk mengaktifkan neuron spesifik. Metode canggih ini tidak hanya meningkatkan ketepatan tetapi juga mengurangi intensitas ultrasound yang diperlukan, sehingga berpotensi meminimalkan efek samping. Penelitian yang dipublikasikan di Nature Biomedical Engineering menyajikan bukti visual pertama aktivasi pola ultrasound pada sirkuit otak hewan hidup. Kemajuan ini memberikan harapan besar untuk pengembangan terapi non-invasif baru bagi kondisi seperti penyakit Parkinson, depresi, dan epilepsi.
Langkah signifikan dalam neuromodulasi non-invasif ini didukung oleh pendanaan dari U.S. National Institutes of Health (NIH), termasuk National Institute of Mental Health (NIMH). Dukungan ini memfasilitasi penelitian yang bertujuan untuk mengembangkan dan menyempurnakan perangkat serta intervensi neurostimulasi dan neuromodulasi baru untuk memajukan neuroterapeutik bagi gangguan mental utama. Selain aplikasi langsung, pengembangan TUS holografik sejalan dengan tren yang lebih luas dalam pengobatan bioelektronik, yang semakin beralih ke pendekatan non-invasif. Teknik seperti stimulasi magnetik transkranial (TMS) dan ultrasound terfokus berada di garis depan pergeseran ini, menawarkan stimulasi adaptif dan mengurangi kebutuhan akan pembedahan.
Kemampuan untuk menargetkan berbagai area otak secara bersamaan dengan presisi, seperti yang ditunjukkan oleh sistem ultrasound holografik ini, merupakan kemajuan penting dalam membuat terapi lebih mudah diakses dan efisien. Penelitian yang diterbitkan dalam Nature Biomedical Engineering pada 7 Juli 2025, menunjukkan bahwa TUS holografik dapat mengaktifkan jaringan saraf secara keseluruhan dalam otak tikus hidup, dengan efek yang meluas melalui sirkuit yang terhubung. Temuan ini juga mengungkapkan bahwa dengan memfokuskan pada sirkuit neuron yang tersebar di berbagai area otak, TUS memanfaatkan interkoneksi dalam sirkuit tersebut, membuat neuron yang ditargetkan 10 kali lebih sensitif terhadap ultrasound. Hal ini berpotensi membuat teknik ini lebih efisien, mengurangi daya ultrasound yang dibutuhkan, dan membuka jalan bagi perawatan TUS yang lebih aman di masa depan. NIH telah menjadi pendukung utama penelitian neuromodulasi, dengan inisiatif seperti BRAIN Initiative yang mendorong kemitraan publik-swasta untuk memajukan penelitian neurosains dan mengeksplorasi aplikasi untuk berbagai kondisi neurologis. Potensi aplikasi teknologi ini sangat luas, menawarkan harapan bagi kondisi yang secara historis sulit diobati secara non-invasif.