Een baanbrekende samenwerking tussen ETH Zürich, de Universiteit van Zürich en NYU heeft in juli 2025 geleid tot de ontwikkeling van een revolutionair systeem dat neurologische behandelingen ingrijpend kan veranderen. Deze innovatieve technologie maakt het mogelijk om meerdere hersengebieden tegelijkertijd nauwkeurig en niet-invasief te stimuleren met behulp van holografische transcraniale ultrasone stimulatie (TUS). Deze doorbraak biedt nieuwe mogelijkheden voor de behandeling van neurologische en psychiatrische aandoeningen door neurale circuits precies te moduleren, zonder chirurgische ingrepen.
Het holografische TUS-systeem bestaat uit een helmachtig apparaat met 512 ultrasone zenders. Deze zenders richten geluidsgolven in complexe patronen, die door de schedel worden geleid om specifieke neuronen te activeren. Deze geavanceerde methode verhoogt niet alleen de precisie, maar vermindert ook de benodigde intensiteit van de ultrasone golven, wat potentieel de bijwerkingen kan minimaliseren. De onderzoekers hebben visueel aangetoond dat ultrasone patronen hersencircuits in levende dieren activeren. Deze vooruitgang biedt aanzienlijke hoop voor de ontwikkeling van nieuwe, niet-invasieve therapieën voor aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson, depressie en epilepsie.
Het onderzoek, gepubliceerd in Nature Biomedical Engineering, werd mede mogelijk gemaakt door financiering van de U.S. National Institutes of Health (NIH). Het National Institute of Mental Health (NIMH), onderdeel van de NIH, steunt onderzoek gericht op de ontwikkeling en verfijning van nieuwe neurostimulatie- en neuromodulatieapparaten en -interventies. Naast de directe toepassingen sluit de ontwikkeling van holografische TUS aan bij bredere trends in de bio-elektronische geneeskunde, die steeds meer verschuift naar niet-invasieve benaderingen. Technieken zoals transcraniale magnetische stimulatie (TMS) en gefocuste echografie lopen voorop in deze verschuiving.
Het vermogen om van drie tot vijf hersengebieden tegelijkertijd nauwkeurig te targeten, zoals aangetoond door dit holografische ultrasone systeem, vertegenwoordigt een cruciale vooruitgang in het toegankelijker en efficiënter maken van therapieën. De U.S. National Institutes of Health (NIH) is een belangrijke financier van onderzoek op het gebied van neuromodulatie, met initiatieven zoals het BRAIN Initiative dat publiek-private partnerschappen bevordert. De potentiële toepassingen van deze technologie zijn enorm en bieden hoop voor aandoeningen die historisch gezien moeilijk niet-invasief te behandelen waren. Nieuw onderzoek suggereert dat de precisie van deze technologie ook kan worden ingezet voor het verbeteren van cognitieve functies bij gezonde individuen, wat de weg vrijmaakt voor toepassingen die verder gaan dan de behandeling van ziekten.