Dårlige vibrasjoner?

Ultralydskanninger brukes rutinemessig av viktige medisinske årsaker, for eksempel å sjekke en babys hjerterytme eller identifisere potensielle fødselsskader. De brukes også til trivielle formål, for eksempel å lage en video av fosteret til besteforeldre. Uansett hvordan den brukes, har teknologien, som er avhengig av høyfrekvente lydbølger, blitt antatt å være ufarlig. Men en ny studie utført av nevrovitenskapsmenn ved Yale University viser at langvarig eksponering av prenatale mus for ultralyd kan forårsake nevrale defekter i området av hjernen som er ansvarlig for komplekse funksjoner, inkludert de som er involvert i hukommelse, språkbehandling og bevissthet hos mennesker.

Yale-forskere fant at lange perioder med eksponering for ultralyd mens de var i livmoren førte til abnormiteter i hjernebarken, eller høyere hjerne, hos mus. Illustrert er det eksperimentelle oppsettet som brukes til å eksponere gravide mus for ultralyd. (Med tillatelse: PNAS/Copyright 2006 National Academy of Sciences)

Forskere sier at selv om studien ikke skal skremme gravide kvinner bort fra sonografiavtaler, gir den en viktig påminnelse om at ultralydskanninger bare bør brukes når det er medisinsk nødvendig. Yale-forskerne gjennomfører nå langsiktige atferdsstudier på mus og rhesus macaque-aper, som representerer en mye nærmere modell for menneskelig svangerskap og hjerneutvikling. De håper disse videre studiene vil gi en bedre vurdering av prosedyrens sikkerhet.



Muse-ultralydstudien, ledet av Pasko Rakic , direktør for Kavli Institute of Neuroscience ved Yale, fant spesifikt problemer med migrering av nevroner til den utviklende hjernebarken. Hvis feilplasserte nevroner lever, og ikke klarer å lage de riktige forbindelsene, kan de forårsake anfall, forsinket språktilegnelse eller andre atferdsproblemer. Disse nevronene samarbeider ikke ordentlig med nevronene rundt dem fordi de oppfører seg som om de er et annet sted i hjernen. Problemer med nevronmigrasjon har vært assosiert med føtalt alkoholsyndrom og fødselsskader som skyldes at gravide kvinner tar kokain.

For å finne ut om ultralyd påvirket evnen til kortikale nevroner til å nå sine riktige destinasjoner, injiserte Rakics gruppe gravide mus med et DNA-merkende molekyl som blir inkorporert i kromosomene til raskt delende celler. Injeksjonen ble tidsbestemt til å falle sammen med genereringen av kortikale nevroner. I løpet av de neste tre dagene, når disse nevronene er kjent for å migrere, ble musene utsatt for flere ultralydøkter på totalt fra fem til 420 minutter. Ti dager etter fødselen ble musene drept og de merkede nevronene ble lokalisert. Når prenatale mus blir utsatt for ultralyd i 30 minutter eller lenger, fant Yale-forskerne, at et lite, men betydelig antall nevroner ikke klarer å nå de riktige posisjonene. Fordi musene ble drept etter ti dager, vet ikke forskerne om de anatomiske abnormitetene de observerte ville ha ført til atferdsforskjeller eller anfall.

Forskere har visst at ultralydstråler kan generere vevsskadelig varme. Men Rakics studie antyder en annen mulig mekanisme som ultralyd kan forstyrre vev: skjærspenning på cellevegger. Vibrasjonene kan gjøre det vanskelig for migrerende nevroner å klamre seg til guidene, kalt glialskaft, som hjelper dem å nå riktig destinasjon.

Rakic ​​og andre nevrovitenskapsmenn advarer om at museresultatene ikke gjelder direkte for mennesker av flere grunner. For det første hadde musene mye lengre eksponering for ultralyd enn det som er anbefalt for menneskelige prenatale undersøkelser, og lydbølgene ble rettet direkte mot hjernen deres. Prenatale ultralydskanninger kan vare rundt 30 minutter, men i løpet av den tiden blir hele fosteret, samt fostervannet og mors livmorhals undersøkt. På et sammenlignbart utviklingsstadium, sier Verne hulrom , sjef for pediatrisk nevrologi ved Massachusetts General Hospital, den menneskelige hjernen er omtrent 1000 ganger større enn musehjernen; sammenlignet med mus, skanner ultralydstrålen bare en liten del av den menneskelige hjernen samtidig. Ingen områder av den menneskelige hjernen blir utsatt for ultralyd i mer enn ett minutt under en standard prenatal undersøkelse, sier Caviness.

Men Rakics studie er fortsatt veldig viktig, sier Caviness, fordi den minner oss om at ultralyd, som har blitt brukt trygt og rutinemessig, ikke skal behandles trivielt. Å ha toppmoderne utstyr som nøyaktig kan rapportere energinivåene til lydstrålene den genererer er avgjørende, sier Caviness.

John Newnham, leder for Skolen for kvinners og spedbarnshelse og professor i obstetrikk og gynekologi ved University of Western Australia, sier at den største faren for kvinner og ufødte barn fra ultralyd kommer fra utilstrekkelig trente utøvere. Det må vies stor oppmerksomhet til opplæring, akkreditering og pågående utdanning av sonografer, sier Newnham.

Fordi migrasjonsproblemer hos mus utsatt for ultralyd var sjeldne, krevde Rakics studie 335 dyr for å demonstrere effekten. Studien hans på rhesus-aper, som er finansiert av National Institutes of Health, kan ta mange år å vise den samme effekten - hvis den forekommer hos primatene. En rhesus macaque-graviditet varer i seks og en halv måned. Dyrene skal holdes i live i noen år og undersøkes av atferdsspesialister for blant annet deres kognitive evner og tilknytning til mødrene.

Rakic ​​sier at DNA-etikettene på apens nerver vil vare i årevis, slik at gruppen hans kan lokalisere kortikale nevroner. Fordi disse studiene krever slik merking, kan de ikke gjøres på mennesker. Men apene gir en bedre modell for menneskelig utvikling enn mus: nevronene deres migrerer i 60 dager, seks ganger lenger enn musenes. Menneskelige nevroner kan migrere fra første trimester til og med 24. uke.

Hvis disse endringene sees hos aper, vil det være noe å ta på alvor, sier Dale purves , direktør for Senter for kognitiv nevrovitenskap ved Duke University. I mellomtiden, sier han, bør gravide kvinner ikke være skremt, selv om de bør unngå unødvendige ultralydskanninger.

gjemme seg