Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence
Naslovnica Članki Intervjuji Mnenja Zdravje Korenine eSinapsa Številke
Kako ultrazvok odpira pot v možgane
članki
eSinapsa, 2011-1
Zvezdan Pirtošek
Eksoskeleti – inteligentne bionske naprave
Marko Munih
O aktualnih dilemah draženja globokih možganskih struktur pri obsesivno - kompulzivni motnji
Nadja Jarc
Sledite svojo srečo ... z iPhone
Urban Kordeš
eSinapsa, 2011-2
Renata Salecl
Gašper Tkačik
Astrociti – spregledane zvezde nevrobiologije
Marko Kreft, Robert Zorec
Sašo Dolenc
Meditacija - malo truda, veliko koristi
Luka Dimic
eSinapsa, 2011-3
Mara Bresjanac
Martina Starc
Rok Berlot
Varnost uporabe generičnih protiepileptičnih zdravil
Mojca Kržan, Matevž Kržan
Možgani, računalniki - nekaj vmes
Miha Pelko
eSinapsa, 2012-4
Ali so moški in ženski možgani različni?
Gregor Majdič
O kognitivnih motnjah pri bolnikih s Parkinsonovo boleznijo
Dejan Georgiev
Akutno možgansko kap lahko uspešno zdravimo
Nina Vujasinovič, Bojana Žvan
Vloga nevropsihološke diagnostike pri odkrivanju zgodnjih znakov alzheimerjeve bolezni
Simon Brezovar
eSinapsa, 2013-5
Subarahnoidna krvavitev zaradi tromboze venskih sinusov
Mateja Repar, Anita Resman Gašperčič
Srečanje dveh velikanov: možganov in imunskega sistema
Matej Markota
Novo odkritje na področju sporadičnih prionskih bolezni
Jana Jerše, Nadja Jarc
Učinek placeba brez lažnih zdravil in zavajanja
Mara Bresjanac
eSinapsa, 2013-6
Odstranjevanje možganskih tumorjev pri budnem bolniku
Andrej Vranič, Jasmina Markovič, Blaž Koritnik
Zmedena bolnica, ki nič ne vidi ali PRES
Manja Hribar, Vid Zgonc
Manja Hribar
Sistemska skleroza in ishemična možganska kap - vzročna povezanost ali le koincidenca?
Mateja Repar, Janja Pretnar Oblak
Netravmatska lokalizirana konveksitetna subarahnoidna krvavitev
Mateja Repar, Fajko F. Bajrović
Klemen Grabljevec
Z omejevanjem spodbujajoča terapija pri bolnikih po nezgodni možganski poškodbi
Dejana Zajc, Klemen Grabljevec
eSinapsa, 2014-7
Možgani v mreži navezanosti, ki nas zaznamuje
Barbara Horvat
Vpliv senzoričnega dotoka na uglasitev možganskih povezav
Peter Gradišnik
Človeški konektom ali kakšne so zveze v naših možganih
Blaž Koritnik
Niko Lah
Torkove delavnice za osnovnošolce
Mateja Drolec Novak, Vid V. Vodušek
Da ne pozabim! Tehnike za pomladitev spomina
Klara Tostovršnik, Hana Hawlina
Površina socialne nevroznanosti
Manuel Kuran
Clarity - bistri možgani Karla Deisserotha
Gregor Belušič
Barbara Gnidovec Stražišar
Bojana Žvan
Nevroplastičnost po možganski kapi
Marjan Zaletel
Klinično psihološka obravnava pacientov po možganski kapi in podpora pri vračanju na delovno mesto
Barbara Starovasnik Žagavec
Možgani: organ, s katerim ljubimo
Andraž Matkovič
Marija Šoštarič Podlesnik
Gibalno-kognitivna vadba: praktična delavnica
Mitja Gerževič, Marina Dobnik
Anton Grad
Nevrologija, imunologija, psihiatrija …
Bojan Rojc
Andraž Stožer, Janez Bregant
Dominika Novak Pihler
Možganska kap – »kako ostati v omrežju?«
Nina Ozimic
Klara Tostovršnik
eSinapsa, 2014-8
Znotrajžilno zdravljenje možganskih anevrizem
Tamara Gorjanc, Dimitrij Lovrič
Obravnava hladnih možganskih anevrizem
Bojana Žvan, Janja Pretnar Oblak
Ali deklice z Rettovim sindromom govorijo z očmi?
Anka Slana, Urška Slana
Progresivna multifokalna encefalopatija
Urša Zabret, Katarina Šurlan Popovič
Ne ubijaj – poskusi na živalih
Martina Perše
Poizkusi na živalih - za in proti
Simon Horvat
eSinapsa, 2015-9
Kako deluje navigacijski sistem v naših možganih
Simon Brezovar
Vsakodnevno delo slepe osebe / s slepo osebo
Denis Kamnar
Uroš Marušič
Manca Tekavčič Pompe
Toni Pustovrh
Marko Hawlina
Od svetlobe do podobe ali kako vidijo svet naši možgani
Simon Brezovar
Janja Hrastovšek
Zala Kurinčič
Pogledi na mejno osebnostno motnjo
Jerica Radež, Peter Kapš
Uvid kot socialno psihološki fenomen
Vid Vodušek
Uvod v vidno-prostorske funkcije s praktičnimi primeri
Ana Bujišić, Sanja Roškar
eSinapsa, 2015-10
Difuzijsko magnetnoresonančno slikanje
Rok Berlot
Katja Pavšič
Radiološko izolirani sindrom - ali ga moramo poznati?
Matej Vouk, Katarina Šurlan Popovič
Kako izgledajo možgani, ki govorijo več jezikov?
Gašper Zupan
Nov pristop v rehabilitaciji - terapija s pomočjo psa
Mateja Drljepan
Pogled v maternico z magnetnoresonančno preiskavo
Taja Jordan, Tina Vipotnik Vesnaver
Saša Zorjan
Saša Zorjan
Nevroestetika: ko nevroznanost obišče galerijo
Anja Voljavec, Hana Hawlina, Nika Vrabič
Ali so psihogeni neepileptični napadi res psihogeni?
Saška Vipotnik, Gal Granda
Kako nam lahko glasna glasba »vzame« sluh in povzroči tinitus
Nejc Steiner, Saba Battelino
eSinapsa, 2016-11
Mara Bresjanac
Kako ultrazvok odpira pot v možgane
Kaja Kolmančič
Kako je epigenetika spremenila nevroznanost
Metka Ravnik Glavač
Ondinino prekletstvo ali sindrom prirojene centralne hipoventilacije
Katja Pavšič, Barbara Gnidovec Stražišar, Janja Pretnar Oblak, Fajko F. Bajrović
Motnje ravnotežja otrok in odraslih
Nejc Steiner, Saba Battelino
Zika virus in magnetnoresonančna diagnostika nepravilnosti osrednjega živčevja pri plodu
Rok Banko, Tina Vipotnik Vesnaver
eSinapsa, 2016-12
Vloga magnetnoresonančne spektroskopije pri obravnavi možganskih tumorjev
Gašper Zupan, Katarina Šurlan Popovič
Tiskanje tridimenzionalnih modelov v medicini
Andrej Vovk
Aleš Oblak
Kevin Klarič
Sinestezija: umetnica, ki ne želi odrasti
Tisa Frelih
Računska psihiatrija: od nevroznanosti do klinike
Nastja Tomat
Kognitivni nadzor: od vsakdanjega življenja do bolezni
Vida Ana Politakis
eSinapsa, 2017-13
Internet: nadgradnja ali nadomestek uma?
Matej Perovnik
Vloga črevesnega mikrobioma pri odzivu na stres
Vesna van Midden
Stres pušča posledice tako na človeškem kot živalskem organizmu
Jasmina Kerčmar
Prikaz normalne anatomije in bolezenskih stanj obraznega živca z magnetno resonanco
Rok Banko, Matej Vrabec
Psihedelična izkušnja in njen zdravilni potencial
Anja Cehnar, Jona Basle
Vpliv hiperglikemije na delovanje možganov
Jasna Šuput Omladič, Simona Klemenčič
Nevrofibromatoza: napredujoče obolenje centralnega in perifernega živčevja
Nejc Steiner, Saba Battelino
Fenomen žrtvenega jagnja v dobi interneta
Dolores Trol
Tesnoba staršev in strategije spoprijemanja, ko pri otroku na novo odkrijejo epilepsijo
Daša Kocjančič, Petra Lešnik Musek, Vesna Krkoč, David Gosar
eSinapsa, 2017-14
Zakaj ne zapeljem s ceste, ko kihnem?
Anka Slana Ozimič, Grega Repovš
Nobelova nagrada za odkritje molekularnih mehanizmov nadzora cirkadianih ritmov
Leja Dolenc Grošelj
Možgani pod stresom: od celic do duševnih motenj
Nastja Tomat
Na sledi prvi vzročni terapiji Huntingtonove bolezni
Danaja Metul
Razlike med spoloma pri Parkinsonovi bolezni
Kaja Kolmančič
eSinapsa, 2018-15
Susceptibilno poudarjeno magnetnoresonančno slikanje pri bolniku z ALS
Alja Vičič, Jernej Avsenik, Rok Berlot
Sara Fabjan
Reverzibilni cerebralni vazokonstrikcijski sindrom – pot do diagnoze
Maja Cimperšek, Katarina Šurlan Popovič
Liam Korošec Hudnik
Kognitivno funkcioniranje pri izgorelosti
Marina Horvat
eSinapsa, 2019-16
Maša Čater
Saša Koprivec
Infekcije osrednjega živčnega sistema s flavivirusi
Maja Potokar
Raziskava: Kako depresija vpliva na kognitivne sposobnosti?
Vida Ana Politakis
Razvoj depresije pri otrocih z vidika navezovalnega vedenja
Neža Grgurevič
Sonja Prpar Mihevc
Umetno inteligentna nevroznanost: srečanje nevronskih mrež in možganske fiziologije
Kristijan Armeni
Čebelji strup pri preventivi nevrodegenerativnih bolezni in priložnost za klinično prakso
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2019-17
IgG4+ – skupni imenovalec diagnoz iz preteklosti
Cene Jerele, Katarina Šurlan Popovič
Nov molekulski mehanizem delovanja ketamina v astrocitih
Matjaž Stenovec
Praktični pristop k obravnavi utrujenosti in motenj spanja pri bolnikih z multiplo sklerozo
Nik Krajnc, Leja Dolenc Grošelj
Jure Pešak
eSinapsa, 2020-18
Bolezni spektra anti-MOG pri odraslih
Nik Krajnc
Samomor pod lupo nevroznanosti
Alina Holnthaner
eSinapsa, 2020-19
Ob mednarodnem dnevu znakovnih jezikov
Anka Slana Ozimič
Teorija obetov: kako sprejemamo tvegane odločitve
Nastja Tomat
Sara Fabjan
Matjaž Deželak
Nina Stanojević, Uroš Kovačič
Od človeških nevronov do možganskih organoidov – nova obzorja v nevroznanosti
Vesna M. van Midden
Splošna umetna inteligenca ali statistične jezikovne papige?
Kristijan Armeni
Zunajcelični vezikli kot prenašalci zdravilnih učinkovin preko krvno-možganske prepreke
Saša Koprivec
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2021-20
Migrena: starodavna bolezen, sodobni pristopi k zdravljenju
Eva Koban, Lina Savšek
Zgodnji razvoj socialnega vedenja
Vesna Jug
Nastja Tomat
Mikrosplet: povezovanje preko mikrobioma
Tina Tinkara Peternelj
Stimulacija možganov kot način zdravljenja depresije
Saša Kocijančič Azzaoui
eSinapsa, 2021-21
eSinapsa, 2022-22
Sodobni vidiki motenj hranjenja
Karin Sernec
Ples in gibalni dialog z malčki
Neva Kralj
Atul Gawande
Jezikovna funkcija pri Alzheimerjevi bolezni
Gašper Tonin
Dostava terapevtikov preko krvno-možganske pregrade
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2022-23
Akutni ishemični infarkt hrbtenjače pri zdravih otrocih – kaj lahko pove radiolog?
Katarina Šurlan Popovič, Barbara Šijaković
eSinapsa, 2023-24
Možganska omrežja pri nevrodegenerativnih boleznih
Tomaž Rus, Matej Perovnik
Morske živali kot navdih za nevroznanstvenike: morski konjiček, morski zajček in klobučnjak
Tina Bregant
Metoda Feldenkrais: gibanje in nevroplastičnost
Mateja Pate
Etično naravnana animalna nevroznanost
Maša Čater
Helena Motaln, Boris Rogelj
eSinapsa, 2023-25
Urban Košak, Damijan Knez, Anže Meden, Simon Žakelj, Jurij Trontelj, Jure Stojan, Maja Zakošek Pipan, Kinga Sałat idr.
eSinapsa, 2024-26
Naravno okolje kot vir zdravja in blagostanja
Karin Križman, Grega Repovš, Gaja Zager Kocjan, Gregor Geršak
Katja Peganc Nunčič, Damjan Osredkar
Tanja Goltnik
Ali je zgodnje vstajanje dedno?
Cene Skubic, Laura Plavc, Damjana Rozman, Leja Dolenc Grošelj
Še do nedavnega je ultrazvok (UZ) služil za ugotavljanje bolezenskih procesov v telesu. Zdaj postaja terapevtska metoda prihodnosti, ki omogoča neinvazivno odpiranje možgansko-žilne pregrade in zdravljenje možganskih tumorjev ter preko sonogenetike vpliva na delovanje našega živčevja.
Za ultrazvok smo najbrž že vsi kdaj slišali, naj bo to ultrazvok srca ali ultrazvok ramenskega sklepa. Zanj so značilne človeku neslišne frekvence, torej nad 20 kHz. Ultrazvočna sonda je priključena na električni vir, sprememba napetosti pa v njej povzroči krčenje in raztezanje piezoelektričnih kristalov, kar sproži vzdolžno nihanje snovi. Na mejah različnih tkiv se zaradi različnih gostot tkiva del energije absorbira, del valovanja pa se odbije. Te odboje zazna sonda, pozneje pa sliko rekonstruira računalnik.
V primeru fokusiranega ultrazvoka (FUS) ne gre za sliko, temveč za njegov učinek v želeni točki telesa. Ker tako kot pri običajnem UZ uporabljamo sondo, je prva velika prednost fokusiranega ultrazvoka neinvazivnost. Fokusiran ultrazvok ima tudi zelo dobro prostorsko ločljivost, ki znaša do enega milimetra. Fokusiranje dosežemo na dva načina: z ukrivljenostjo sondine membrane (transducerja) in visoko frekvenco. Vendar pa večja frekvenca prinaša tudi večjo verjetnost termičnih in mehanskih stranskih učinkov, obenem pa močno zmanjša prenos signala. Ko govorimo o aplikaciji na možganih, se največja oslabitev signala zgodi na poti skozi lobanjo.
Ena prvih kliničnih aplikacij FUS-a je bilo uničenje (ablacija) materničnih fibromov, pri čemer se izkorišča termični učinek fokusiranega ultrazvoka. Ker je cilj uničiti točno določeno majhno tkivo, je za sam poseg nujno potrebna dobra navigacija. Za možgane se je razvila metoda transkranialni z magnetno resonanco vodeni visoko intenzivni fokusirani ultrazvok (angl. transcranial MR guided high intensity focused ultrasound, krajše tcMRgHIFU). Na samo anatomsko sliko možganov se za boljši nadzor doda še barvni prikaz temperature v možganih. Sprva se za potrditev lokacije uporabi le malo višja temperatura, za samo destrukcijo pa se ta poveča na 55–60 °C. Klinični poskusi trenutno potekajo za tremor, dominantno parkinsonovo bolezen, kronično nevropatsko bolečino in esencialni tremor.
Ablacija ni vedno primerna metoda, saj povzroči nepovratno uničenje tkiva, a je bil razvoj sistema potreben za naslednjo mikavno uporabo, in sicer za začasno odprtje možgansko-žilne bariere. Ta je sestavljena iz plasti celic, ki obdaja žilje možganov. Njena glavna naloga je, da škodljivim toksinom, bakterijam ali virusom preprečuje vstop v možgane, a obenem s tem onemogoči prenos večjih molekul, kamor sodijo tudi zdravila in imunske celice. V tem primeru koristimo mehanski učinek stimulacije. FUS sproži spremembe tlaka v mediju, kar botruje nastanku mikromehurčkov. Najverjetnejša hipoteza je, da krčenje in raztezanje teh mehurčkov povzroči razmik endotelijskih celic, ki držijo pregrado. Vendar pa so za to potrebne visoke frekvence oziroma energije. Odločili so se, da bodo problem rešili tako, da bodo prej vbrizgali mikromehurčke, ki so že več let v klinični uporabi kot kontrastno sredstvo pri diagnostičnem ultrazvoku.
Pri živalih so uspešno začasno odprli bariero lokalno za več ur in pri tem niso našli poškodb okoliškega tkiva. Novembra 2015 pa so prvi tak poskus uspešno izvedli na pacientki z možganskim tumorjem v Sunnybrook Centru v Torontu. Prvi dan je pacientka prejela manjšo dozo kemoterapije preko kubitalne vene. Potem so ji za potrditev lokacije tumorja kot tudi za nadzor temperature nadeli stereotaktičen okvir za tcMRIgFUS. Sledilo je vbrizganje mikromehurčkov v krvni obtok. S pomočjo magnetnoresonančnih slik so s FUS-om sonicirali področje okoli tumorja. Zatem so pacientki vbrizgali še kontrastno sredstvo in pokazali, da je barvilo prehajalo skozi bariero le na želenem področju za nekaj ur. Za postopek so izbrali paciente, ki so bili že uvrščeni na čakalno listo za operacijo. Tako bodo lahko primerjali koncentracijo kemoterapevtikov in velikosti tumorjev pri pacientih s predhodno stimulacijo s FUS-om in brez nje.
Zadnjih deset let FUS prodira tudi na področje nevromodulacije, s katero lahko stimuliramo ali inhibiramo nevronsko tkivo ali zanke. S stimuliranjem talamusa so dosegli izločanje nevrotransmiterjev, po drugi strani pa so pri miših prekinili epileptični napad. Tu se uporablja nizka energija z nizkimi frekvencami (LIFUP) in izkoriščamo mehanski učinek. V primerjavi z ablacijo je to reverzibilna sprememba in za razliko od farmakološkega zdravljenja ima nevromodulacija neposreden in fokalni učinek. Dobro prostorsko ločljivost so na živalih dokazali s stimuliranjem tako površja - motoričnega korteksa, ko so dosegli premik sprednjih tačk, kot tudi globine, ko so stimulirali nervus abducens za specifičen premik zrkel podgane.
FUS ima širok spekter uporabe: od zdravljenja nevroloških in psihiatričnih bolezni, blokade živcev ob bolečini, do metode »brain mappinga« in preiskovanja funkcionalnosti. Ljudje so po stimulaciji somatosenzorične skorje s FUS-om navajali občutke premika, ob stimulaciji globokih tkiv na roki pa prenehanje kronične bolečine.
Kaj pa, če bi s FUS-om lahko nadzorovali ali aktivirali poljubne celice v telesu? Septembra 2015 je v nekaj dneh po svetovnem spletu zakrožil članek o sonogenetiki – metodi, ki omogoča kontroliranje genetsko spremenjenih celic s FUS-om. Preiskovali so njegov vpliv na glisto C. elegans. Ta ima točno 302 nevrona in vsak izmed njih ima svoje ime ter znano funkcijo. Ugotovili so, da lahko vzdražijo določene motorične nevrone preko mehano-senzitivnih kanalčkov, ki ob vzdraženju aktivirajo celico oziroma, če so te celice motorični nevroni, dosežejo premik živali. Ko so v genetsko modificirane živali vnesli mutacijo teh kanalčkov, niso mogli več vplivati na njihovo gibanje. Torej potrebujemo za delovanje kanalčke, ki so ali pa niso prisotni v tkivu. Sonogenetika predpostavlja, da lahko preko mikromehurčkov ali vektorskih virusov vnesemo v celico gen za tak občutljiv kanalček in tako s FUS-om, neinvazivno in kjerkoli v telesu aktiviramo celico po svojiih željah.
Seveda pa je to šele začetek. Sama aktivacija celic ni dovolj. Navsezadnje lahko aktivacija preko mehano-senzitivnih kanalčkov vodi v ekscitotoksičnost in celično smrt. Prav tako še ne vemo, kakšne parametre moramo uporabiti in kaj z njimi izzovemo na celični kot tudi na vedenjski ravni. Vendar pa je FUS metoda, ki na neinvaziven način omogoča mnogo različnih učinkov v našem živčevju in tudi v drugih delih telesa.
Priporočeno branje
Kaja Kolmančič, dr.med.
Inštitut za patofiziologijo
Medicinska fakulteta
Univerza v Ljubljani
Sprejeto: marec 2016
Objavljeno: marec 2016