Một hệ thống tiên phong do ETH Zurich, Đại học Zurich và NYU phát triển vào tháng 7 năm 2025 đã mở ra một kỷ nguyên mới trong điều trị các rối loạn thần kinh và tâm thần. Công nghệ này cho phép kích hoạt đồng thời nhiều vùng não một cách chính xác và không xâm lấn bằng cách sử dụng kỹ thuật kích thích siêu âm xuyên sọ ba chiều (holographic TUS).
Phát minh này mang đến một con đường mới để điều chỉnh các mạch thần kinh một cách chính xác mà không cần phẫu thuật, hứa hẹn thay đổi cách chúng ta tiếp cận các bệnh lý não bộ. Cốt lõi của hệ thống đột phá này là một mảng gồm 512 bộ phát siêu âm, được thiết kế giống như một chiếc mũ bảo hiểm. Các bộ phát này tập trung sóng siêu âm thành các mẫu hình ba chiều phức tạp, dẫn chúng xuyên qua hộp sọ để kích hoạt các tế bào thần kinh cụ thể. Phương pháp này không chỉ tăng cường độ chính xác mà còn giảm cường độ siêu âm cần thiết, từ đó có khả năng giảm thiểu các tác dụng phụ không mong muốn.
Nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering, cung cấp bằng chứng trực quan đầu tiên về việc các mẫu siêu âm có thể kích hoạt các mạch não ở động vật sống. Điều này mở ra tiềm năng phát triển các phương pháp điều trị mới, không xâm lấn cho các tình trạng như bệnh Parkinson, trầm cảm và động kinh. Trong tương lai, nhóm nghiên cứu có kế hoạch tập trung vào các ứng dụng thực tế và thử nghiệm công nghệ trên các mô hình động vật khác nhau của các bệnh về não, bao gồm bệnh Alzheimer, run và động kinh, cũng như trầm cảm, bệnh Parkinson và phục hồi sau đột quỵ. Nghiên cứu này, được tài trợ bởi Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH), đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực điều biến thần kinh không xâm lấn. Các nhà khoa học đang tích cực theo đuổi các ứng dụng lâm sàng cho công nghệ này, với mục tiêu mang lại hy vọng mới cho hàng triệu bệnh nhân trên toàn thế giới.
Khả năng kích hoạt đồng thời nhiều vùng não, ngay cả những vùng nằm sâu và phân tán, cho phép điều chỉnh các mạng lưới thần kinh phức tạp một cách hiệu quả hơn nhiều so với các phương pháp chỉ tập trung vào một điểm duy nhất. Các nhà nghiên cứu từ Zurich và New York đã có thể đồng thời kích thích từ ba đến năm điểm được xác định chính xác trong não, điều mà trước đây chỉ có thể thực hiện với độ chính xác thấp hơn. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các bệnh lý não bộ vốn liên quan đến sự rối loạn của các mạng lưới thần kinh rộng lớn. Việc nghiên cứu này đã chứng minh rằng, bằng cách tập trung vào các mạch nơ-ron phân bố trên nhiều vùng não thay vì chỉ một vùng riêng lẻ, kỹ thuật TUS có thể làm cho các nơ-ron mục tiêu nhạy cảm hơn với siêu âm gấp mười lần. Phát hiện này có khả năng làm cho phương pháp điều trị trở nên an toàn và hiệu quả hơn, mở đường cho những tiến bộ trong tương lai của liệu pháp TUS.
Sự phát triển của công nghệ siêu âm ba chiều không chỉ mang lại hy vọng về các phương pháp điều trị hiệu quả hơn mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của sự hợp tác đa ngành giữa các tổ chức nghiên cứu hàng đầu như ETH Zurich, Đại học Zurich và NYU. Nguồn tài trợ từ NIH cũng khẳng định sự đầu tư của các cơ quan chính phủ vào việc thúc đẩy các nghiên cứu đột phá nhằm cải thiện sức khỏe con người. Các nhà khoa học tin rằng công nghệ này có tiềm năng cách mạng hóa việc điều trị các rối loạn thần kinh và tâm thần, mang lại lợi ích to lớn cho cộng đồng y khoa và bệnh nhân.