Χαρτογράφηση των Συνάψεων για Εξατομικευμένες Θεραπείες Φαρμάκων Σημειώνει Σημαντική Πρόοδο

Υπάρχουν έως και 86 δισεκατομμύρια νευρώνες στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Δημιουργούν τρισεκατομμύρια συνάψεις, με κάθε νευρώνα να συνδέεται με άλλους νευρώνες για να δημιουργήσει ένα πολύπλοκο δίκτυο. 

Μέσω της συνάψιμης σηματοδότησης, οι νευρώνες επικοινωνούν μεταξύ τους στις συνάψεις, που είναι σημεία όπου οι νευρώνες μπορούν να διεγείρουν ή να αναστέλλουν άλλους νευρώνες. 

Μια συνάψιμη σύνδεση, εν τω μεταξύ, είναι το σημείο σύνδεσης μεταξύ νευρώνων όπου επικοινωνούν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας ηλεκτρικά και χημικά σήματα. Η χαρτογράφηση των συνάψεων είναι μια διαδικασία που εντοπίζει ακριβώς πώς οι νευρώνες είναι συνδεδεμένοι μεταξύ τους και πόσο ισχυρές είναι αυτές οι συνδέσεις. Η δομή αυτών των συνδέσεων πιστεύεται ότι καθορίζει τη λειτουργία του εγκεφάλου, καθιστώντας αυτή τη διαδικασία εξαιρετικά σημαντική. 

Ωστόσο, η χαρτογράφηση και χαρακτηρισμός των συνάψεων αποτελεί ανοιχτή πρόκληση. Προς το παρόν, περιοριζόμαστε στη χαρτογράφηση μόνο μερικών εκατοντάδων συνάψεων. Ωστόσο, η πιο πρόσφατη μελέτη ερευνητών του Χάρβαρντ την έχει επεκτείνει σε πάνω από 70.000 με ακρίβεια, καθιστώντας την μια μεγάλη πρόοδο στον τομέα της νευροεπιστήμης, ιδιαίτερα στην εγγραφή νευρώνων.

Η χαρτογράφηση και η καταγραφή αυτής της κλίμακας επιτεύχθηκαν από περίπου 2.000 νευρώνες αρουραίου με τη βοήθεια ενός πυριτίου chip με μικροτρυπαλωτά ηλεκτρόδια που μπορούν να ανιχνεύσουν ταυτόχρονα μικρά αλλά σημαντικά συνάπτικα σήματα.

Μια τέτοια πρόοδος μπορεί να μας βοηθήσει να δημιουργήσουμε έναν λεπτομερή χάρτη των συνάψεων και να μας επιτρέψει να κατανοήσουμε καλύτερα πώς οι νευρώνες συνδέονται και επικοινωνούν.

Η μελέτη με τίτλο “Synaptic connectivity mapping among thousands of neurons via parallelized intracellular recording with a microhole electrode array” ήταν δημοσιεύτηκε¹ στο Nature Biomedical Engineering αυτόν τον μήνα.

Η παραλληλοποίηση της ενδοκυτταρικής εγγραφής νευρώνων σε μεγάλη κλίμακα, σύμφωνα με τη μελέτη, αποτελεί μεγάλη πρόκληση που πρέπει να ξεπεραστεί καθώς επιτρέπει τη μέτρηση των συνάπτικων σημάτων σε ένα νευρωνικό δίκτυο, το οποίο με τη σειρά του επιτρέπει τη χαρτογράφηση καθώς και τον χαρακτηρισμό των συνάψεων.

Κλιμάκωση της Εγγραφής Νευρώνων με Προηγμένη Καινοτομία Chip

Για την οπτικοποίηση των συνάπτικων δομών, η ηλεκτρονική μικροσκοπία (EM) έχει αποδειχθεί εξαιρετικά αποτελεσματική, αλλά δεν μπορεί να μετρήσει τη δύναμη των συνδέσεων των νευρώνων. Αυτό περιορίζει την ικανότητα της τεχνικής να εξηγήσει τη λειτουργικότητα των νευρωνικών δικτύων.

Αυτό είναι όπου η καταγραφή patch-clamp έρχεται, προσφέροντας μια πιο ακριβή τεχνική για τη μελέτη της συνάπτικής δραστηριότητας, καθώς μπορεί να διαπεράσει μεμονωμένους νευρώνες και να καταγράψει ακόμη και αδύναμα σήματα με υψηλή ευαισθησία.

Οι επιστήμονες Erwin Neher και Bert Sakmann έλαβαν το Νόμπελ Φυσιολογίας ή Ιατρικής το 1991 για την τεχνική patch-clamp. Η πειραματική συσκευή μέτρησης απέδειξε την ύπαρξη και λειτουργία των ιοντικών καναλιών στην εκτέλεση σημαντικών εργασιών στα ζωντανά κύτταρα, όπως η σύσπαση των μυών και η μετάδοση νευρικών παλμών. Η τεχνική επέτρεψε επίσης τον καθορισμό βασικών χαρακτηριστικών των καναλιών να οριστούν με ακριβή ακρίβεια. 

Ενώ αυτή η μέθοδος μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να εντοπίζουν και να μετρούν τη δύναμη των συνδέσεων, οι επιστήμονες αντιμετώπιζαν δυσκολίες στην καταγραφή ενδοκυτταρικών σημάτων από περισσότερους από λίγους νευρώνες ταυτόχρονα μέχρι τώρα.

Καθοδηγούμενοι από τον συν-πρωτοσυγγραφέα Donhee Ham, Καθηγητή Μηχανικής και Εφαρμοσμένων Επιστημών στο Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS), οι ερευνητές από αυτό το τμήμα, καθώς και το Τμήμα Χημείας και Χημικής Βιολογίας του Harvard, δημιούργησαν ένα προηγμένο chip.

Πιο συγκεκριμένα, η ομάδα δημιούργησε έναν πίνακα 4.096 μικροτρυπαλωτών ηλεκτροδίων σε ένα chip. Αυτή η συσκευή πραγματοποίησε τη μαζική παράλληλη ενδοκυτταρική καταγραφή περίπου 2.000 νευρώνων αρουραίου. 

Αυτό παρείχε στους ερευνητές άφθονα δεδομένα για τα συνάπτικα σήματα, από τα οποία εξήχθησαν πάνω από 70.000 συνάψεις.

Η εργασία στην πραγματικότητα βασίζεται στη συσκευή-ανακάλυψη που η ομάδα ανέπτυξε πριν από λίγα χρόνια. Τότε, ένας πίνακας 4.096 κατακόρυφων νανοβδέντρων ηλεκτροδίων προεξέτεινε από ένα πυριτίου chip με τον ίδιο σχεδιασμό ολοκληρωμένου κυκλώματος. 

Το ηλεκτρονικό chip διέθετο έναν πυκνό πίνακα κατακόρυφα στερεωμένων, επενδυμένων με σκόνη πλατίου (για βελτίωση της ικανότητας μετάδοσης σήματος) νανομετρικών ηλεκτροδίων στην επιφάνειά του.

Σε αυτή τη συσκευή, ένας νευρώνας μπορούσε να τυλίξει γύρω από μια βελόνα για να επιτρέψει την ενδοκυτταρική καταγραφή, παράλληλα μέσω μεγάλου αριθμού ηλεκτροδίων. Τότε, η ομάδα μπόρεσε να καταγράψει πάνω από 1.700 νευρώνες αρουραίου και να χαρτογραφήσει πάνω από 300 συνάψεις.

Οι αριθμοί που επιτεύχθηκαν ήταν ρεκόρ, αλλά η ομάδα θεωρούσε ότι θα μπορούσαν να βελτιωθούν ακόμη περισσότερο, γι’ αυτό η πιο πρόσφατη μελέτη.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε αν τα memristors είναι το κλειδί για την προσομοίωση του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Επανάσταση στην Ενδοκυτταρική Καταγραφή για τη Χαρτογράφηση Συνδεσιμότητας

Με την υποστήριξη του Samsung Advanced Institute of Technology της Samsung Electronics, η ομάδα σχεδίασε και κατασκεύασε τον πίνακα μικροτρυπαλωτών ηλεκτροδίων πλατίου/πλατίου-μαύρου σε chip CMOS (συμπληρωματικό ημιαγωγό μετάλλου-οξειδίου). 

Ο πίνακας λειτουργήθηκε ώστε να ανοίγει απαλά τα κύτταρα με ένεση μικρών ρευμάτων μέσω των ηλεκτροδίων για την παράλληλη ενδοκυτταρική τους καταγραφή.

Τα ενσωματωμένα ηλεκτρονικά στο πυριτίου chip, σύμφωνα με τον συν-συγγραφέα της μελέτης και πρώην μεταδιδακτορικό ερευνητή Woo-Bin Jung, ο οποίος αυτή τη στιγμή είναι μέλος του διδακτικού προσωπικού στο Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας Pohang στην Νότια Κορέα, “έχει εξίσου σημαντικό ρόλο με το μικροτρυπαλωτό ηλεκτρόδιο, παρέχοντας απαλά ρεύματα με περίπλοκο τρόπο για την απόκτηση ενδοκυτταρικής πρόσβασης, και καταγράφοντας ταυτόχρονα τα ενδοκυτταρικά σήματα”.

Το σχεδιασμό των μικροτρυπαλωτών που χρησιμοποιείται εδώ, εν τω μεταξύ, είναι παρόμοιο με το ηλεκτρόδιο patch-clamp. Αυτά τα μικροτρυπαλωτά ηλεκτρόνια έχουν δύο κύρια οφέλη:

1. Είναι πολύ πιο εύκολα στην κατασκευή
2. Συνδέονται με το εσωτερικό των νευρώνων καλύτερα από τα κατακόρυφα νανοβδέντρα ηλεκτρόνια που χρησιμοποίησε η ομάδα προηγουμένως

“Αυτή η προσβασιμότητα είναι ένα ακόμη σημαντικό χαρακτηριστικό της εργασίας μας.”

– Jun Wang, Μεταδιδακτορικός Ερευνητής και Συν-συγγραφέας 

Με αυτό το νέο σχεδιασμό, η ομάδα κατάφερε να επιτύχει εξαιρετικά αποτελέσματα. Κατά μέσο όρο, το 90% των μικροτρυπαλωτών ηλεκτροδίων (πάνω από 3.600 από τα 4.096) ενσωματώθηκαν ενδοκυτταρικά, το οποίο βοήθησε την ομάδα να εξάγει 70.000 πιθανολογικές συνάψεις από αυτά, πολύ περισσότερες από τις 300 με τον πίνακα νανοβδέντρων ηλεκτροδίων.

Η ομάδα δεν απέκτησε μόνο ποσοτικά αποτελέσματα, αλλά επίσης πέτυχε ποιότητα στα δεδομένα καταγραφής, επιτρέποντάς τους να ταξινομήσουν τις συνάψεις ανάλογα με τη δύναμη και τα χαρακτηριστικά τους.

Οι συνάψεις καταγράφηκαν σε ηλεκτρικές συνάψεις, ισχυρές/σημαντικές διεγερτικές, αδύναμες/μη σημαντικές διεγερτικές, και ανασταλτικές χημικές συνάψεις, με εκτιμώμενο συνολικό ποσοστό σφάλματος 5%. 

Σύμφωνα με τη μελέτη, η χαρτογράφηση της συνάπτικής συνδεσιμότητας σε τόσο εκτεταμένο επίπεδο, καθώς και η δυνατότητα ταυτοποίησης των συνάψεων, αποτελεί σημαντικό βήμα προς τη χαρτογράφηση λειτουργικής συνδεσιμότητας μεγάλων νευρωνικών δικτύων.

Στην προηγούμενη έκδοσή τους, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το υψηλής απόδοσης chip για να υπολογίσουν τις επιδράσεις των φαρμάκων στις συνάψεις. Τότε, η ομάδα δήλωσε ότι κατασκεύαζε ένα σύστημα σε κλίμακα wafer για δοκιμές φαρμάκων για νευρολογικές διαταραχές όπως η εξάρτηση, ο αυτισμός, η νόσος του Alzheimer, η νόσος του Parkinson και η σχιζοφρένεια.

Η βιολογική χαρτογράφηση του συνάπτικού δικτύου μπορεί επίσης να προσφέρει μια νέα στρατηγική για την τεχνητή νοημοσύνη ώστε να δημιουργήσει επόμενης γενιάς τεχνητά νευρωνικά δίκτυα και νευρομορφικούς επεξεργαστές.

Τώρα που η ομάδα απέκτησε γνώσεις για τις συνάψεις από την τεράστια ποσότητα δεδομένων που έλαβε από την παράλληλη ενδοκυτταρική καταγραφή, εργάζεται προς ένα νέο σχεδιασμό που μπορεί να εφαρμοστεί σε ζωντανό εγκέφαλο.

Κάντε κλικ εδώ για να μάθετε πώς η AI & η νευροεπιστήμη συνεργάζονται για την αποκωδικοποίηση του ανθρώπινου εγκεφάλου.

Προόδους στη Χαρτογράφηση Εγκεφάλου & Νευροτεχνολογία

Τέτοιες μελέτες είναι κρίσιμες για την εμβάθυνση της κατανόησής μας για τις πολύπλοκες συνάψεις του εγκεφάλου, αποκαλύπτοντας όχι μόνο την πολυπλοκότητα των νευρωνικών αλληλεπιδράσεων αλλά και παρέχοντας μια βάση για προχωρημένη έρευνα στη χαρτογράφηση του εγκεφάλου, μία από τις πολλές συναρπαστικές εξελίξεις που διαμορφώνουν το μέλλον της έρευνας εγκεφάλου.

Ο εγκέφαλος, τελικά, είναι μια ενδιαφέρουσα αλλά πολύπλοκη δομή, καθιστώντας το πεδίο αυξανόμενου ενδιαφέροντος μεταξύ ερευνητών και ιδρυμάτων. Παράδοξα, όσο περισσότερο μελετάμε και γνωρίζουμε τους εγκεφάλους μας, τόσο πιο πολύπλοκοι γίνονται. Όπως σημείωσε ο Jeff Lichtman, καθηγητής μοριακής και κυτταρικής βιολογίας στο Harvard, η απλή περιγραφή της φύσης αποκάλυψε:

“[Ότι ο εγκέφαλος είναι] πιο πολύπλοκος από ό,τι νομίζαμε.”

Για πάνω από μια δεκαετία, ο Lichtman έχει πρόσβαση σε μια συγκεκριμένη (μία κυβική χιλιοστόμετρο) περιοχή του φλοιού του εγκεφάλου για να δημιουργήσει έναν λεπτομερή χάρτη των συνδέσεων στον ανθρώπινο εγκέφαλο. Τον περασμένο χρόνο, το Harvard Magazine αναφέρθηκε την ανάλυσή τους για την ανακάλυψη ότι τα γλοιακά κύτταρα που υποστηρίζουν και προστατεύουν τους νευρώνες τα κυριαρχούν με λόγο 2 προς 1. Ωστόσο, μια εξήγηση γι’ αυτό ακόμη δεν έχει βρεθεί. 

Αυτοί και οι συνεργάτες του παρατήρησαν επίσης μερικές πολύ ισχυρές συνδέσεις με πολλαπλές συνάψεις για κάθε κύτταρο, επιτρέποντας την ταχεία ροή πληροφοριών μέσω του εγκεφάλου, κάτι που, σύμφωνα με αυτούς, “ίσως… τι είναι οι μνήμες”.

Για αυτό, χρησιμοποίησαν ιστό από τον κροταφικό λοβό μιας γυναίκας και τον έκοψαν σε πάνω από 5.000 τμήματα, το καθένα από τα οποία σαρώνεται με ένα ειδικά κατασκευασμένο πολυδρόμιο ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σε πολύ υψηλή ανάλυση. 

Οι ερευνητές της Google στη συνέχεια ανέπτυξαν νέες μεθόδους νευρωνικών δικτύων για την αναγνώριση αντικειμένων σε κάθε ένα από αυτά τα τμήματα και τα συνδύασαν για να δημιουργήσουν έναν τρισδιάστατο χώρο. Το δείγμα μεγέθους σπόρου που απεικόνισαν περιείχε 57.000 κύτταρα, 230 χιλιοστά αγγείων και 150 εκατομμύρια συνάψεις.

Ο Lichtman στο εξής στοχεύει στη χαρτογράφηση ολόκληρου του εγκεφάλου ενός ποντικού, καθώς η υλοποίηση αυτού με τον ανθρώπινο εγκέφαλο δεν είναι ακόμη εφικτή. Εν τω μεταξύ, μια ομάδα επιστημόνων από το Princetonχαρτογράφησαν τον εγκέφαλο ενός ενήλικου καρποφόρου εντόμου. 

Προηγουμένως, οι ερευνητές έχουν χαρτογραφήσει τον εγκέφαλο ενός προνύμφου καρποφόρου εντόμου με 3.000 νευρώνες, αλλά ο ενήλικος καρποφόρος εντόμος έχει σχεδόν 140.000 νευρώνες και δεκάδες εκατομμύρια συνάψεις που τους συνδέουν. Ο χάρτης χτίστηκε χρησιμοποιώντας 21 εκατομμύρια εικόνες του εγκεφάλου του καρποφόρου εντόμου και ένα μοντέλο AI. Με τη βοήθεια αυτού του σχεδίου, οι ερευνητές στοχεύουν να δώσουν απαντήσεις στο ποιοι νευρώνες είναι υπεύθυνοι για ποιες συμπεριφορές.

Ο ανθρώπινος εγκέφαλος, όπως δήλωσε ο John Ngai, διευθυντής της Πρωτοβουλίας BRAIN του Εθνικού Ινστιτούτου Υγείας των ΗΠΑ, “είναι πιο ισχυρός από οποιονδήποτε υπολογιστή που έχει δημιουργηθεί από τον άνθρωπο”, σε πολλές πτυχές, “παρόλα αυτά, για το μεγαλύτερο μέρος, δεν καταλαβαίνουμε ακόμη τη βασική του λογική.” 

Και αν δεν έχουμε “λεπτομερή κατανόηση του πώς οι νευρώνες συνδέονται μεταξύ τους, δεν θα έχουμε βασική κατανόηση του τι λειτουργεί σωστά σε έναν υγιή εγκέφαλο ή τι πάει στραβά σε μια νόσο.”

Αυτό είναι ο λόγος για τον αυξανόμενο εστιασμό στο να προσπαθούμε να χαρτογραφήσουμε τους εγκεφάλους μας. Επιστήμονες στο Research Institute του McGill University Health Centre πραγματικά εφάρμοσαν μια μέθοδο που ονομάζεται “optomapping” αυτόν τον μήνα για να επιταχύνουν δραματικά τη μελέτη των νευρώνων.

 Η ομάδα έχει ήδη δοκιμάσει πάνω από 30.000 υποψήφιες συνδέσεις και χαρακτηρίσει περίπου 1.800 συνάψεις στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου του ποντικιού. 

Κύριες ανακαλύψεις που έγιναν με τη χρήση του optomapping περιλαμβάνουν μοναδικά πρότυπα συνδέσεων σε διαφορετικούς τύπους ανασταλτικών νευρώνων, που αμφισβητούν ό,τι γνωρίζαμε για τη διαδικασία ροής πληροφορίας στα φλοιώδη στρώματα του εγκεφάλου. Επίσης, έδειξαν την προσεκτική ισορροπία των προτύπων επικοινωνίας του εγκεφάλου, με ορισμένες συνδέσεις να ενισχύουν τα σήματα και άλλες να τα ηρεμούν. 

Επιπλέον, παρατήρησαν μια ανισορροπία στον τρόπο ενεργοποίησης διαφορετικών τύπων νευρώνων, η οποία μπορεί να βοηθήσει σε καταστάσεις όπως ο αυτισμός και η επιληψία. Εντοπίζοντας τις αλλαγές, το Optomapping θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο στοχευμένες και αποτελεσματικές θεραπείες.

Ασφαλώς, αυτόν τον μήνα, ο τεχνολογικός γίγαντας Meta Platforms (META ) ανακοίνωσε ότι είχε αναπτύξει μια συσκευή που επιτρέπει στους ανθρώπους να παράγουν κείμενο μόνο με τη σκέψη. Για αυτό, ένας σαρωτής εγκεφάλου και ένα μοντέλο AI που ονομάζεται Brain2Qwerty χρησιμοποιήθηκαν για την αποκωδικοποίηση της γλώσσας από τον εγκέφαλο χωρίς χειρουργική επέμβαση.

Ωστόσο, οι πιθανότητες το προϊόν να γίνει εμπορικό είναι πολύ χαμηλές λόγω πολλών περιορισμών. Για παράδειγμα, ο σαρωτής μαγνητοεγκεφαλογραφίας που χρησιμοποιείται για την ανίχνευση μαγνητικών σημάτων είναι εξαιρετικά μεγάλος, ζυγίζει περίπου μισό τόνο και είναι ακριβός, κοστίζει 2 εκατομμύρια δολάρια. Λειτουργεί επίσης μόνο σε θωρακισμένο δωμάτιο για να μειώσει το μαγνητικό πεδίο της Γης. 

Αλλά αυτό μπορεί σίγουρα να βοηθήσει στην προώθηση της κατανόησής μας για τον ανθρώπινο εγκέφαλο και την επικοινωνία.

“Η προσπάθεια κατανόησης της ακριβούς αρχιτεκτονικής ή των αρχών του ανθρώπινου εγκεφάλου θα μπορούσε να είναι ένας τρόπος για να ενημερώσει την ανάπτυξη της μηχανικής νοημοσύνης. Αυτό είναι το μονοπάτι.”

– Ο ηγέτης της ομάδας Brain & AI της Meta, Jean-Rémi King, δήλωσε στο Tech Review.

Τα ευρήματα δείχνουν ότι το σύστημα μπορεί να ανιχνεύσει ποια πλήκτρα θα πατούσε ένας “εξπέρ” τυπογράφος με ακρίβεια έως και 80%. Αν και δεν είναι άψογο, οι ερευνητές δήλωσαν ότι είναι αρκετά ακριβές για να κατασκευάσει πλήρεις προτάσεις από τα σήματα του εγκεφάλου.

Αυτές οι εξελίξεις που προέρχονται από μια εταιρεία με κεφαλαιοποίηση αγοράς 1,76 τρισεκατομμυρίων δολαρίων, η οποία εστιάζει κυρίως στα κοινωνικά μέσα και την AI, μπορεί να φαίνονται εκπληκτικές σε ορισμένους, αλλά η Meta έχει συμμετάσχει στην έρευνα νευροτεχνολογίας για πολλά χρόνια τώρα.

Επιπλέον, σε αντίθεση με τις εταιρείες που ασχολούνται αποκλειστικά με τη νευροτεχνολογία, η Meta είναι κερδοφόρα, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να επενδύσει στην σχετική έρευνα χωρίς να ανησυχεί για πόρους.

Για το πλαίσιο, η εταιρεία ανέφερε πρόσφατα τα αποτελέσματα του Q4, τα οποία έδειξαν αύξηση 21% ετησίως στα έσοδα στα 48,39 δισεκατομμύρια δολάρια. Τελικά, κατά μέσο όρο 3,35 δισεκατομμύρια καθημερινοί ενεργοί χρήστες (DAP) χρησιμοποίησαν τα προϊόντα της. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η Meta κατέγραψε 25,02 δισεκατομμύρια δολάρια σε κόστη και έξοδα και 14,84 δισεκατομμύρια δολάρια σε κεφαλαιακές δαπάνες, ενώ η ελεύθερη ταμειακή ροή ήταν 13,15 δισεκατομμύρια δολάρια, και τα μετρητά, τα ισοδύναμα μετρητών και οι διαπραγματεύσιμες αξίες ήταν 77,81 δισεκατομμύρια δολάρια. Επίσης, ανακοίνωσε επένδυση περίπου 60-65 δισεκατομμυρίων δολαρίων στην AI φέτος.

Εταιρείες που Προωθούν Αυτόν τον Χώρο

Τώρα, ας ρίξουμε μια ματιά σε εξέχουσες δημόσια εισηγμένες εταιρείες που κάνουν σημαντικές προόδους στον τομέα.

1. Neuronetics, Inc.

Αυτή η εταιρεία ιατρικής τεχνολογίας αναπτύσσει προϊόντα για ασθενείς που υποφέρουν από νευρολογικές διαταραχές. Το σύστημα NeuroStar Advanced Therapy είναι μια μη επεμβατική θεραπεία που χρησιμοποιεί διακρανιακό μαγνητικό ερέθισμα (TMS) για να διεγείρει περιοχές του εγκεφάλου που σχετίζονται με τη διάθεση. Είναι χρησιμοποιείται για τη θεραπεία ενηλίκων ασθενών με μεγάλη κατάθλιψη (MDD). 

Με κεφαλαιοποίηση αγοράς 267 εκατομμυρίων δολαρίων, οι μετοχές STIM διαπραγματεύονται στα 4,80 δολάρια τη στιγμή της συγγραφής, με άνοδο 198,14% ετησίως. Το EPS (TTM) είναι -1,22 και το P/E (TTM) είναι -3,94.

Για το τρίτο τρίμηνο 2024, η Neuronetics ανέφερε έσοδα 18,5 εκατομμυρίων δολαρίων, καθαρή ζημία 13,3 εκατομμυρίων δολαρίων και μείωση της χρηματικής θέσης σε 20,9 εκατομμύρια δολάρια από 59,7 εκατομμύρια στο τέλος του 2023. Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, η εταιρεία απέστειλε 48 συστήματα NeuroStar στις ΗΠΑ, και τα έσοδά της έφτασαν τα 4,1 εκατομμύρια δολάρια, ενώ οι συνεδρίες θεραπείας αυξήθηκαν κατά 2%. 

Η Neuronetics επίσης εξαγόρασε την Greenbrook TMS , η οποία αναμένεται να επιταχύνει την πορεία της προς την κερδοφορία, σύμφωνα με τον Διευθύνοντα Σύμβουλο Keith J. Sullivan.

Σύμφωνα με τα προκαταρκτικά αποτελέσματα του Q4, τα έσοδα της Neuronetics για το Q4 εκτιμώνται στα 22,1 εκατομμύρια δολάρια και 74,5 εκατομμύρια δολάρια για ολόκληρο το 2024. Ωστόσο, έχει αναγγείλει καλύτερες προοπτικές για φέτος, με συνολικά έσοδα μεταξύ 145 και 155 εκατομμυρίων δολαρίων και θετική ταμειακή ροή στο τρίτο τρίμηνο. 

#2. NeuroOne Medical Technologies Corporation   

Αυτή η εταιρεία ιατρικής τεχνολογίας αναπτύσσει ελάχιστα επεμβατικές λύσεις για διέγερση του εγκεφάλου, καταγραφή EEG και αφαίρεση για όσους υποφέρουν από νευρολογικές διαταραχές όπως η επιληψία, η δυστονία, οι τρέμουλοι, η νόσος του Parkinson και ο χρόνιος πόνος.

Τα προϊόντα της περιλαμβάνουν την τεχνολογία ηλεκτροδίου Evo για καταγραφή, παρακολούθηση και διέγερση του εγκεφαλικού ιστού. 

Στη συνέχεια υπάρχει το σύστημα αφαίρεσης OneRF για τη δημιουργία “ακτινοσυχνότητας βλαβών στον νευρικό ιστό για λειτουργικές νευροχειρουργικές διαδικασίες.” Η NeuroOne έχει πράγματι λάβει έγκριση FDA για το σύστημα OneRF Ablation, καθιστώντας το το πρώτο και μοναδικό που το έλαβε τόσο για αναφορά ηλεκτρικής δραστηριότητας όσο και για αφαίρεση νευρικού ιστού.

Με κεφαλαιοποίηση αγοράς 34,56 εκατομμυρίων δολαρίων, οι μετοχές NMTC διαπραγματεύονται αυτή τη στιγμή στα 1,12 δολάρια, με άνοδο 35,61% ετησίως. Το EPS (TTM) είναι -0,27 και το P/E (TTM) είναι -4,21.

Στο πρώτο τρίμηνο του οικονομικού 2025, η εταιρεία ανέφερε έσοδα προϊόντων 3,3 εκατομμυρίων δολαρίων και μικτό κέρδος προϊόντων 1,9 εκατομμυρίων δολαρίων ενώ τα λειτουργικά έξοδα μειώθηκαν. Κατά την 31 Δεκεμβρίου 2024, διέθετε μετρητά και ισοδύναμα μετρητών 1,1 εκατομμύρια δολάρια, χαμηλότερα από τα 1,5 εκατομμύρια που είχε στις 30 Σεπτεμβρίου 2024.

Συμπέρασμα

Οι επαναστατικές εξελίξεις στην έρευνα που σχετίζεται με τον εγκέφαλο είναι κρίσιμες για την πρόοδο των ανθρώπων. Τελικά, είναι το πιο σημαντικό μας όργανο, που ελέγχει σχεδόν κάθε λειτουργία, από τη σκέψη, τη μνήμη και το συναίσθημα μέχρι την κίνηση, την όραση και την ακοή. Έτσι, η βαθύτερη κατανόηση του εγκεφάλου είναι απαραίτητη, και η πιο πρόσφατη έρευνα που κάνει πρόοδο στην χαρτογράφηση συνάψεων μεγάλης κλίμακας σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα στην αποκωδικοποίηση ακριβώς πώς οι νευρώνες αλληλεπιδρούν και επικοινωνούν.

Καθώς αυτές οι προόδους συνεχίζουν να βελτιώνονται, μπορούν να ανοίξουν το δρόμο για βαθύτερες γνώσεις στη λειτουργικότητα του εγκεφάλου, να βοηθήσουν σε νέες θεραπευτικές στρατηγικές για σύνθετες παθήσεις και να επαναστατικοποιήσουν την νευρολογική έρευνα.

Κάντε κλικ εδώ για μια λίστα των κορυφαίων blue chip φαρμακευτικών εταιρειών.

Αναφορά Μελέτης:

1. Wang, J., Jung, W. B., Gertner, R. S., et al. (2025). Synaptic connectivity mapping among thousands of neurons via parallelized intracellular recording with a microhole electrode array. Nature Biomedical Engineering. https://doi.org/10.1038/s41551-025-01352-5