Διέγερση του εγκεφάλου στα 40 Hz για τη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ

Τι θα γινόταν αν η έκθεση σε φως και ήχο 40 Hz θα μπορούσε να προωθήσει έναν πιο υγιή εγκέφαλο;

Αυτή είναι η υπόθεση των επιστημόνων στο Το Ινστιτούτο Picower για Μάθηση και Μνήμη στο MIT.

Οι εγκεφαλικοί ρυθμοί της ζώνης γάμμα, ειδικά εκείνοι στα 40 Hz, έχουν συσχετιστεί με μεγάλης κλίμακας δραστηριότητα εγκεφαλικού δικτύου, μνήμη εργασίας, αισθητηριακή επεξεργασία, χωρική πλοήγηση, προσοχή και άλλα. Έρευνες έχουν δείξει επίσης αλλαγμένους ρυθμούς 40 Hz σε ασθενείς με νόσο Αλτσχάιμερ, επιληψία και σχιζοφρένεια, λέει Λι Χουέ Τσαϊ, καθηγητής στο MIT και διευθυντής του The Picower Institute.

Στα τέλη της δεκαετίας του 2000, μια συνεργασία που περιελάμβανε το εργαστήριο του Tsai έδειξε έναν τρόπο διέγερσης μεγαλύτερης ισχύος ρυθμού 40 Hz στον εγκέφαλο του ποντικιού. Η ερευνητική ομάδα του Tsai υπέθεσε στη συνέχεια ότι θα μπορούσαν να αξιοποιήσουν διέγερση 40 Hz για να επηρεάσουν την πορεία της νόσου του Αλτσχάιμερ.

Τα αρχικά τους πειράματα ήταν επιτυχή – η διέγερση 40 Hz βελτίωσε την ισχύ και το συγχρονισμό του ρυθμού γάμμα και μείωσε τα επίπεδα αμυλοειδούς και tau (πρωτεΐνες Alzheimer) – αλλά τα πειράματα είχαν χρησιμοποιήσει μια επεμβατική τεχνολογία, την οπτογενετική, για να τροφοδοτήσουν την ισχύ και το συγχρονισμό 40 Hz.

"Ο συνάδελφος και συνεργάτης του MIT Emery N Brown πρότεινε ότι για να προχωρήσουμε μια θεραπεία, θα πρέπει να βρούμε μια λιγότερο επεμβατική μέθοδο αύξησης των ρυθμών 40 Hz", λέει ο Tsai. «Η ομάδα μας δοκίμασε αισθητηριακή διέγερση σε ποντίκια και λειτούργησε».

Τα επόμενα πειράματα που χρησιμοποιούν έκθεση φωτός και ήχου 40 Hz όχι μόνο μείωσαν την παθολογία που σχετίζεται με το Αλτσχάιμερ αλλά διατήρησαν επίσης νευρώνες, συναπτικές συνδέσεις και μάθηση και μνήμη σε ποντίκια.

Η αισθητηριακή διέγερση βασίζεται στην έννοια της νευρωνικής συμπαράταξης, της διαδικασίας με την οποία η φάση της νευρικής δραστηριότητας κλειδώνει στους αισθητηριακούς ρυθμούς και βελτιώνει διάφορες πτυχές της γνωστικής επεξεργασίας. Οι πρώτες μελέτες αισθητηριακής διέγερσης 40 Hz των ερευνητών σε ποντίκια δημοσιεύτηκαν στα μέσα έως τα τέλη της δεκαετίας του 2010. Ενθαρρυμένοι από τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας, προχώρησαν σε κλινικές μελέτες πρώιμου σταδίου που δοκίμασαν την ασφάλεια, τη σκοπιμότητα και την αποτελεσματικότητα της αισθητηριακής διέγερσης 40 Hz στους ανθρώπους.

Η αισθητηριακή διέγερση 40 Hz εισέρχεται σε κλινικές δοκιμές

Η τελευταία εργασία των ερευνητών, που δημοσιεύτηκε στο PLoS ONE, μοιράζεται αποτελέσματα από τις κλινικές μελέτες Φάσης Ι και ΙΙΑ της ομάδας, των οποίων ηγήθηκε Νταϊάν Τσαν, νευρολόγος στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης (CBM) και μεταδιδακτορικός κλινικός συνεργάτης στο εργαστήριο Tsai.

Οι συμμετέχοντες στη μελέτη εκτέθηκαν σε διέγερση 40 Hz για μία ώρα την ημέρα για τουλάχιστον τρεις μήνες χρησιμοποιώντας ένα οικιακό φωτιστικό πάνελ συγχρονισμένο με ένα ηχείο. Τα ηλεκτρόδια ηλεκτροεγκεφαλογράμματος (EEG) μέτρησαν ρυθμό 40 Hz και συγχρονισμό μετά την έκθεση. Η μελέτη Φάσης ΙΙΑ (η οποία περιελάμβανε 15 άτομα με πρώιμο στάδιο της νόσου του Αλτσχάιμερ) ενσωμάτωσε επίσης επισκέψεις παρακολούθησης, μαγνητικές τομογραφίες του όγκου του εγκεφάλου, γνωστικές εξετάσεις και παρακολούθηση ύπνου. Οι ομάδες θεραπείας και ελέγχου στη μελέτη Φάσης ΙΙΑ αντιστοιχίστηκαν κατά ηλικία, φύλο, κατάσταση APOE και γνωστικές βαθμολογίες.

Οι συμμετέχοντες δεν ανέφεραν σοβαρές ανεπιθύμητες ενέργειες από τη διέγερση των 40 Hz και συμμορφώθηκαν σε ποσοστό άνω του 90% στη χρήση του οικιακού εξοπλισμού. Οι μετρήσεις ηλεκτροδίων του τριχωτού της κεφαλής EEG έδειξαν σημαντικές αυξήσεις στην ισχύ ρυθμού 40 Hz σε μετωπιαία και ινιακά σημεία μεταξύ γνωστικά φυσιολογικών συμμετεχόντων και εθελοντών με ήπια νόσο Alzheimer. Οι συμμετέχοντες της οκτώ φάσης ΙΙΑ που έλαβαν τη θεραπεία δεν παρουσίασαν σημαντικές μειώσεις στον όγκο του ιππόκαμπου ή αυξήσεις στον όγκο της κοιλίας, ενώ οι μάρτυρες είχαν. Οι ασθενείς που έλαβαν θεραπεία εμφάνισαν επίσης καλύτερη συνδεσιμότητα μεταξύ των περιοχών του εγκεφάλου που εμπλέκονται σε γνωστικά και οπτικά δίκτυα επεξεργασίας.

Ο Τσάι λέει ότι τα αποτελέσματα από αυτές τις πρώιμες δοκιμές σε ανθρώπους θα πρέπει να ερμηνεύονται με προσεκτική αισιοδοξία. Μετά από τρεις μήνες, ούτε η ομάδα θεραπείας ούτε η ομάδα ελέγχου παρουσίασαν διαφορές στα περισσότερα γνωστικά τεστ (η ομάδα θεραπείας βελτιώθηκε μόνο στη συσχέτιση ονομάτων και προσώπων), αλλά οι μελέτες Φάσης Ι και Φάσης ΙΙΑ διεξήχθησαν σε μικρές κοόρτες και με περιορισμένη παρακολούθηση λόγω στην πανδημία COVID-19. Οι μελέτες της ομάδας σε ποντίκια είχαν δείξει ότι για να είναι μακροχρόνια τα γνωστικά και τα οφέλη, η αισθητηριακή διέγερση 40 Hz θα πρέπει να παρέχεται χρόνια (συνεπώς για μεγάλο χρονικό διάστημα).

«Τα αποτελέσματά μας δεν είναι επαρκή στοιχεία αποτελεσματικότητας, αλλά πιστεύουμε ότι υποστηρίζουν ξεκάθαρα τη συνέχιση της εκτενέστερης μελέτης της αισθητηριακής διέγερσης 40 Hz ως πιθανής μη επεμβατικής θεραπείας για τη νόσο του Αλτσχάιμερ», λέει ο Τσάι σε δελτίο τύπου του MIT.

Cognito Therapeutics, μια start-up εταιρεία που ιδρύθηκε από τον Tsai και τον Ed Boyden, καθηγητή νευροτεχνολογίας στο MIT, προχωρά τώρα με κλινικές δοκιμές Φάσης ΙΙΙ αισθητηριακής διέγερσης 40 Hz.

Σε μια άλλη γραμμή έρευνας, η ομάδα του Ινστιτούτου Picower και η MGH ξεκινούν μια μελέτη για να ελέγξουν εάν η αισθητηριακή διέγερση 40 Hz μπορεί να είναι ένα αποτελεσματικό προληπτικό μέτρο σε άτομα που κινδυνεύουν να αναπτύξουν νόσο του Αλτσχάιμερ. Μια άλλη μελέτη θα εξετάσει τα οφέλη σε άτομα με σύνδρομο Down. Σχεδιάζουν επίσης να διερευνήσουν τη χρήση αισθητηριακής διέγερσης 40 Hz σε άτομα με νόσο του Πάρκινσον και εκτελούν πειράματα κυτταροκαλλιέργειας σε εξέλιξη για να κατανοήσουν καλύτερα την κυτταρική και μοριακή βάση των επιδράσεων διέγερσης 40 Hz.

Η θεραπεία με υπερβαρικό οξυγόνο θα μπορούσε να επιβραδύνει ή ακόμα και να αναστρέψει την παθολογία της νόσου του Αλτσχάιμερ

Η Tsai λέει ότι αυτή η έρευνα είναι μια απόδειξη της επιστήμης που βασίζεται στην περιέργεια και ενθαρρύνεται να δει άλλους ερευνητές να δοκιμάζουν μη επεμβατική διέγερση 40 Hz ως πιθανή θεραπεία για τη νόσο του Αλτσχάιμερ και να δημοσιεύουν τα αποτελέσματα των δικών τους μελετών.

«Τα αρχικά μας πειράματα το 2009 που ενίσχυαν τους ρυθμούς των 40 Hz ήταν καθαρά με γνώμονα την περιέργεια και δεν διεξήχθησαν έχοντας κατά νου ένα κλινικό τελικό σημείο», εξηγεί ο Tsai. «Η ιστορία όλων όσων συνέβησαν σε αυτό το ερευνητικό πρόγραμμα έκτοτε μπορεί να αποδειχθεί για άλλη μια φορά ότι η βασική επιστημονική έρευνα με γνώμονα την περιέργεια μπορεί να παράγει σημαντικά, κοινωνικά ωφέλιμα, πρακτικά αποτελέσματα».

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://physicsworld.com/a/stimulating-the-brain-at-40-hz-to-treat-alzheimers-disease/