Сфокусированный ультразвук может использоваться как эффективный инструмент для лечения заболеваний головного мозга — например, болезни Паркинсона. В отличие от электростимуляции и установки имплантов, эта методика неинвазивна и безопасна для тканей. Одним из наиболее перспективных подходов считается применение низкочастотного ультразвука низкой интенсивности.

Исследователи из южнокорейского Института фундаментальных наук, о работе которых рассказывает Science Daily, выяснили, как именно низкочастотный ультразвук воздействует на активность нейронов, в том числе двигательных.

В ходе экспериментов с грызунами команда обнаружила, что в первую очередь такая методика воздействует на кальциевый канал TRPA1 в астроцитах головного мозга.

Белок реагирует на механические колебания клеточной мембраны и открывает ионам кальция путь внутрь клеток. В ответ на это астроциты через канал Best1 выделяют в окружающую среду нейромедиатор глутамат, который усиливает передачу сигналов по синапсам в моторной коре.

Исследователи проверили свою гипотезу на мышах дикого типа и на модифицированных особях, лишенных TRPA1. Представители второй группы реагировали на ультразвуковую стимуляцию намного слабее. Искусственное ингибирование экспрессии TRPA1 и Best1 с помощью специальной РНК также снижало эффект ультразвука.

Авторы полагают, что ультразвуковую стимуляцию астроцитов можно использовать для терапии как физиологических, так и психологических расстройств — от сотрясения мозга и деменции до депрессии. На фоне других методик использование ультразвука выгодно выделяется за счет дешевизны и безопасности.

Воздействие на мозг может использоваться не только в мирных целях, но и в качестве нелетального оружия. Например. китайские военные взяли на вооружение портативную звуковую пушку, которая заставляет мозг вибрировать. Ее будут использовать для разгона толпы.