Într-un laborator al Institutului Picower pentru învățare și memorie al MIT, cohorte de șoareci cu Alzheimer induse artificial au primit un tratament nou neobișnuit: Confinați într-o cameră întunecată, sunt expuși la stimulare vizuală sub forma unui LED alb cu flash rapid benzi.
Continut Asemanator
- Peste 30 de ani de la descoperirea lor, prionii încă ne fascinează, ne îngrozează și ne mistifică
Luminile intermitente, care rulează la 40 de hertzi, sau de 40 de ori pe secundă, mai puțin amintesc de un stroboscop într-un club și mai mult ca sclipirea stelelor, spune Li-Huei Tsai, autorul studiului, apărut în Nature . Acești șoareci, împărțiți în grupuri pentru diferite tipuri de terapie și controale, arată îmbunătățirea simptomelor legate de Alzheimer - în special reducerea plăcii beta-amiloid asociate cu boala.
Deși relația dintre boală și cauza plăcii în creier nu este în totalitate clară și, deși experimentul a fost realizat pe șoareci care au fost programați genetic pentru a avea boala, cercetarea ar putea indica atât o nouă înțelegere a procesului din spatele boala si un tratament non-invaziv pentru aceasta.
Ideea din spatele studiului a fost de a influența oscilațiile gamma, o măsură a activității ritmice în rândul neuronilor care variază între 25 și 80 hertz. Tsai, care este profesor de neuroștiință la MIT, iar laboratorul ei a încercat pulsuri de la 20 la 80 Hz și a constatat că 40 era locul dulce.
„Cred că acesta este primul studiu, nu doar că arată că oscilația gamma are un efect asupra nivelului beta amiloid, dar este într-adevăr primul studiu care chiar se gândește la oscilațiile gamma și modificările moleculare și celulare ale creierului”, spune Tsai.
Nu este însă primul studiu care privește oscilațiile gamma în general. În 1989, în Nature, Wolf Singer și laboratorul său au arătat, de asemenea, dovezi că 40 Hz era o rată importantă. „Ce face este că provoacă o sincronicitate ridicată”, spune Singer, comparând-o cu un stimulator cardiac.
Singer a descoperit că oscilațiile gamma induse vizual se pot răspândi pe creier, sincronizând diferite părți cu același ritm, ceea ce crede că explică modul în care creierul nostru se coordonează. În deceniile de atunci, câmpul a fost controversat și studiat frecvent, adesea prin implantarea de electroni pe scalp sau creier pentru a induce oscilații. S-a dovedit că afectează memoria, atenția, conștiința și chiar schizofrenia, însă aplicarea de către Tsai a folosirii luminilor pentru a o influența în Alzheimer este nouă.
„Ceea ce au făcut este, au inversat cauzalitatea, au spus, poate este dinamica temporală perturbată a sistemului care provoacă starea bolnavă”, spune Singer. Deși anterior s-a arătat că oscilațiile gamma sunt afectate la persoanele cu Alzheimer, această inspecție a cronologiei a fost cea care a condus-o pe Tsai la experimentul ei.
„Am vrut inițial să știm, cât de devreme se întâmplă această depreciere?”, Spune Tsai. „Dacă se întâmplă târziu, simultan cu afectarea memoriei și alte daune care se întâmplă, atunci oscilațiile afectate ar putea fi doar una dintre consecințele bolii. Dar dacă apare mai devreme, are potențialul de a contribui la manifestarea bolii. ”
Nu este în întregime clar de ce oscilațiile gamma induse par să conducă la mai puțin placă, dar Tsai are câteva idei. În primul rând, generația plăcii în sine pare a fi suprimată. Acest lucru este surprinzător în special, spune Tsai, din cauza mărimii - au văzut o reducere de 50 la sută - și pentru că nu a fost evidențiată nicio relație directă între oscilațiile gamma și placa beta-amiloidă.
O altă caracteristică remarcată observată în Alzheimer este disfuncția celulelor microglia. În mod normal considerate celulele imune ale creierului, eliminând materialele toxice și resturile, acestea nu funcționează sau chiar pot provoca inflamații la pacienții Alzheimer. „Funcția lor normală este de a curăța materialele toxice și resturile din jurul creierului și de a menține toată lumea fericită”, spune Tsai. Deoarece studiul a arătat funcția crescută a microgliei celulare în cadrul tratamentului, cercetătorii au motivat că aceasta poate fi una dintre căile - împreună cu prevenirea genezei plăcii noi - că oscilațiile contribuie la reducerea plăcii.
Deoarece oscilațiile sunt induse vizual, reducerea plăcii văzută de studiu este limitată la cortexul vizual al creierului și pare să se dezbrace în aproximativ o zi. Alte cercetări viitoare includ creșterea duratei experimentului, pentru a vedea dacă efectele vor dura mai mult și se vor răspândi în întregul creier, așa cum sugerează rezultatele cercetărilor lui Singer. Poate fi util chiar și în alte boli care prezintă oscilații gamma anormale, cum ar fi autismul și tulburările psihice, spune Tsai. Ea a fondat o companie numită Cognito Therapeutics pentru a lucra spre încercări umane.
