V laboratoři MIT Picower Institute for Learning and Memory získávají kohorty myší s umělým indukovaným Alzheimerovým syndromem neobvyklé nové ošetření: V temné místnosti jsou vystaveny vizuální stimulaci ve formě rychle blikající bílé LED proužky.
Související obsah
- Více než 30 let od jejich objevu nás Priony stále fascinují, děsí a mystifikují
Blikající světla, která běží na 40 hertzech nebo 40 krát za sekundu, méně připomínají stroboskopy v klubu a spíš připomínají záblesky hvězd, říká Li-Huei Tsai, autor studie, která se objevila v Nature . Tyto myši, rozdělené do skupin pro různé typy terapie a kontroly, vykazují zlepšení příznaků souvisejících s Alzheimerovou chorobou - konkrétně snížení beta amyloidního plaku spojeného s onemocněním.
Ačkoli vztah mezi nemocí a příčinou plaku v mozku není zcela jasný, a ačkoli experiment byl prováděn na myších, které byly geneticky naprogramovány tak, aby měly tuto nemoc, výzkum by mohl naznačovat nové chápání procesu za nemoc a neinvazivní léčba.
Cílem studie bylo ovlivnit oscilace gama, což je míra rytmické aktivity mezi neurony v rozmezí od 25 do 80 hertzů. Tsai, profesorka neurověd na MIT, a její laboratoř vyzkoušely pulzy od 20 do 80 Hz a zjistily, že 40 je ta nejsladší.
"Myslím, že se jedná o první studii, která nejen ukazuje, že oscilace gama má vliv na hladinu beta amyloidů, ale ve skutečnosti je to první studie, která dokonce přemýšlí o oscilacích gama a molekulárních a buněčných změnách v mozku, " říká Tsai.
Není to první studie, která by se zabývala oscilací gama obecně. Cesta zpět v roce 1989, v přírodě, Wolf Singer a jeho laboratoř také prokázali, že 40 Hz je důležitá frekvence. „To, co dělá, je příčinou vysoké synchronicity, “ říká Singer a srovnává ji s kardiostimulátorem.
Singer zjistil, že vizuálně indukované oscilace gama se mohou šířit mozkem a synchronizovat různé části do stejného rytmu, což podle jeho názoru vysvětluje, jak se náš mozek koordinuje. Od té doby bylo pole kontroverzní a často studované, často implantací elektronů na pokožku hlavy nebo mozek, aby vyvolaly oscilace. Bylo prokázáno, že ovlivňuje paměť, pozornost, vědomí a dokonce i schizofrenii, ale Tsaiova aplikace použití světel k ovlivnění Alzheimerovy choroby je nová.
"To, co udělali, je, že zvrátili kauzalitu, říkali, možná je to narušená časová dynamika systému, která způsobuje nemocný stav, " říká Singer. Ačkoli již dříve bylo prokázáno, že oscilace gama u lidí s Alzheimerovou chorobou jsou narušeny, vedla Tsai k jejímu experimentu právě tato kontrola časové osy.
"Zpočátku jsme chtěli vědět, jak brzy se toto zhoršení stane?" Říká Tsai. "Pokud se to stane pozdě, současně s poškozením paměti a dalším poškozením, které se stane, pak by narušené oscilace mohly být jen jedním z důsledků nemoci." Pokud se však objeví brzy, má potenciál přispět k projevu nemoci. “
Není úplně jasné, proč indukované gama oscilace vedou k méně plaku, ale Tsai má několik nápadů. Zaprvé se zdá, že samotná generace plaku je potlačena. To je zvlášť překvapivé, říká Tsai, kvůli velikosti - došlo k 50% snížení - a protože nebyl prokázán žádný přímý vztah mezi kmity gama a beta amyloidním plakem.
Dalším známým rysem pozorovaným u Alzheimerovy choroby je dysfunkce mikrogliálních buněk. Normálně považované za imunitní buňky mozku, odstraňující toxické materiály a trosky, nefungují, nebo mohou dokonce způsobit zánět u pacientů s Alzheimerovou chorobou. "Jejich normální funkcí je čistit toxické materiály a úlomky kolem mozku a udržovat všechny šťastné, " říká Tsai. Jak studie prokázala zvýšenou funkci buněk mikroglie v průběhu léčby, vědci usoudili, že to může být jeden ze způsobů - spolu s prevencí vzniku nových plaků - že oscilace přispívají ke snížení plaku.
Vzhledem k tomu, že oscilace jsou vyvolávány vizuálně, je redukce plaků pozorovaná studií omezena na vizuální kůru mozku a zdá se, že se asi za den opotřebuje. Další nadcházející výzkum zahrnuje prodloužení trvání experimentu, aby se zjistilo, zda účinky vydrží déle a rozšíří se po mozku, jak vyplývá z výsledků Singerova výzkumu. To může být dokonce užitečné u jiných nemocí, které vykazují abnormální gama oscilace, jako jsou autismus a psychiatrické poruchy, říká Tsai. Založila společnost s názvem Cognito Therapeutics, aby pracovala na lidských pokusech.
