O objetivo deste método é fornecer um meio para produzir lesões neuronais não invasivas em uma região alvo do cérebro. A lógica para desenvolver tal abordagem é desconectar circuitos neuronais que contribuem para distúrbios neurológicos. Por exemplo, a cirurgia pode ser bastante eficaz no tratamento de certos distúrbios neurológicos medicamente intratáveis, como epilepsia resistente a medicamentos (DRE)¹. No entanto, cada uma das modalidades cirúrgicas disponíveis possuem limitações em termos de produzir danos colaterais indesejáveis ao cérebro. A cirurgia resetiva tradicional pode ser altamente invasiva com o risco de sangramento, infecção, coágulos sanguíneos, derrame, convulsões, inchaço do cérebro e danos nos nervos². Alternativas à cirurgia resegtiva que são minimamente invasivas ou não invasivas incluem terapia térmica intersticiacional a laser e radiocirurgia, que também se mostraram eficazes na supressão de convulsões em DRE. Mais recentemente, lesões térmicas produzidas por ultrassom focado em alta intensidade (HIFU) têm se mostrado promissoras na redução das convulsões. HIFU não é invasivo; no entanto, sua janela de tratamento está atualmente limitada a áreas mais centrais do cérebro devido ao risco de lesão térmica ao tecido não-alvo localizado nas proximidades do crânio. Apesar dessas limitações, os benefícios da cirurgia muitas vezes superam os riscos potenciais. Por exemplo, embora a cirurgia para DRE possa produzir danos cerebrais colaterais, seus efeitos benéficos na supressão de convulsões e na melhoria da qualidade de vida normalmente prevalecem sobre os riscos cirúrgicos.

O método descrito aqui, Precise Intracerebral Non-invasivo Cirurgia Guiada (PING), foi desenvolvido com o propósito de desconectar circuitos neurais, limitando os danos cerebrais colaterais. O método utiliza ultrassom focado em baixa intensidade combinado com injeção intravenosa de microbolhas para abrir o BBB, a fim de entregar uma neurotoxina. Esta abordagem não produz lesões térmicas no cérebro^3,4,5,,6,7, e o período de abertura do BBB pode ser explorado para fornecer compostos bbb-impermeáveis ao cérebro parenchyma. A abertura do BBB é transitória, podendo ser produzida de forma direcionada usando orientação de ressonância magnética. Em nossos estudos, o período de abertura do BBB tem sido utilizado para fornecer uma neurotoxina circulante para uma área alvo do parênquim cerebral em ratos e camundongos^8,9. O ácido quinolínico é uma neurotoxina bem tolerada quando administrada por via intravenosa¹⁰, intraarterially¹⁰, ou intraperitoneally^8,9,11. A falta de toxicidade do QA deve-se à sua baixa permeabilidade BBB, que tem sido relatada como insignificante¹⁰. Em contraste, a injeção direta de QA no parênquim cerebral produz lesões neuronais que poupam os axônios vizinhos^12,13. Assim, quando a QA circulante ganha acesso ao parênquim cerebral na área alvo da abertura do BBB, a morte neuronal é produzida^8,9. O presente método produz, assim, perda neuronal focal de forma precisamente direcionada e não invasiva.