Az agy 40 Hz-es stimulálása az Alzheimer-kór kezelésére

Mi van, ha a 40 Hz-es fény és hang hatására az agy egészségesebbé válhat?

Ez a tudósok hipotézise A Picower Tanulási és Memóriai Intézet az MIT-nél.

A gamma sávos agyi ritmusokat, különösen a 40 Hz-eseket, összefüggésbe hozták a nagyszabású agyi hálózati tevékenységgel, a munkamemóriával, az érzékszervi feldolgozással, a térbeli navigációval, a figyelem és még sok mással. A kutatások azt is kimutatták, hogy a 40 Hz-es ritmus megváltozott Alzheimer-kórban, epilepsziában és skizofréniában szenvedő betegeknél. Li-Huei Tsai, az MIT professzora és a The Picower Institute igazgatója.

A 2000-es évek végén egy Tsai laboratóriumát magában foglaló együttműködés bemutatta, hogyan lehet nagyobb 40 Hz-es ritmuserőt stimulálni az egér agyában. Tsai kutatócsoportja ezután azt állította, hogy képesek 40 Hz-es stimulációt használni az Alzheimer-kór lefolyásának befolyásolására.

Kezdeti kísérleteik sikeresek voltak – a 40 Hz-es stimuláció javította a gamma-ritmus teljesítményét és szinkronját, valamint csökkentette az amiloid- és tau-szinteket (az Alzheimer-fehérjék jellegzetessége) –, de a kísérletek egy invazív technológiát, az optogenetikát alkalmazták a 40 Hz-es teljesítmény és szinkron táplálására.

"Az MIT kolléga és munkatársa, Emery N Brown azt javasolta, hogy a terápia előrehaladásához egy kevésbé invazív módszert kell találnunk a 40 Hz-es ritmus növelésére" - mondja Tsai. "Csapatunk kipróbálta az érzékszervi stimulációt egereken, és bevált."

A 40 Hz-es fény- és hangexpozíciót alkalmazó későbbi kísérletek nemcsak az Alzheimer-kórral kapcsolatos patológiát csökkentették, hanem az idegsejteket, a szinaptikus kapcsolatokat, valamint a tanulást és a memóriát is megőrizték egerekben.

A szenzoros stimuláció az idegi elragadás koncepcióján alapul, azon a folyamaton, amelynek során az idegi aktivitás fázisa a szenzoros ritmusokhoz rögzül, és javítja a kognitív feldolgozás különböző aspektusait. A kutatók első 40 Hz-es egereken végzett szenzoros stimulációs vizsgálatait a 2010-es évek közepén vagy végén tették közzé. A munka eredményein felbuzdulva áttértek a korai stádiumú klinikai vizsgálatokra, amelyek a 40 Hz-es szenzoros stimuláció biztonságosságát, megvalósíthatóságát és hatékonyságát tesztelték embereken.

A 40 Hz-es szenzoros stimuláció bekerült a klinikai vizsgálatokba

A kutatók legújabb, ben megjelent munkája PLoS ONE, megosztja a csoport Phase I és IIA klinikai vizsgálatainak eredményeit, melyeket a Diane Chan, a Massachusetts General Hospital neurológusa (MGH) és posztdoktori klinikai munkatárs Tsai laboratóriumában.

A vizsgálat résztvevőit 40 Hz-es stimulációnak tették ki napi egy órán keresztül legalább három hónapon keresztül egy otthoni fénypanel segítségével, amelyet hangszóróval szinkronizáltak. Az elektroencefalogram (EEG) elektródák 40 Hz-es ritmust és szinkront mértek az expozíció után. A fázis IIA vizsgálat (amelyben 15 korai stádiumú Alzheimer-kórban szenvedő ember vett részt) nyomon követési látogatásokat, agytérfogat MRI-vizsgálatokat, kognitív teszteket és alvásfigyelést is magában foglalt. A fázis IIA vizsgálatban a kezelési és kontrollcsoportokat kor, nem, APOE-státusz és kognitív pontszámok alapján egyeztették.

A résztvevők nem számoltak be súlyos káros hatásokról a 40 Hz-es stimulációnak, és több mint 90%-ban megfeleltek az otthoni berendezés használatának. Az EEG fejbőr elektródák mérései szignifikáns növekedést mutattak a 40 Hz-es ritmusteljesítményben a frontális és az occipitalis területeken kognitívan normális résztvevők és enyhe Alzheimer-kórban szenvedő önkéntesek körében. A kezelésben részesült nyolc IIA fázisú résztvevő nem tapasztalt jelentős csökkenést a hippocampális térfogatban vagy a kamratérfogat növekedését, míg a kontrolloknál igen. A kezelt betegek jobb összeköttetést mutattak a kognitív és vizuális feldolgozó hálózatokban részt vevő agyi régiók között.

Tsai szerint a korai emberkísérletek eredményeit óvatos optimizmussal kell értelmezni. Három hónap elteltével sem a kezelt, sem a kontrollcsoport nem mutatott eltérést a legtöbb kognitív tesztben (a kezelt csoport csak a nevek és arcok társításában javult), de az I. fázisú és a II. a COVID-19 világjárványhoz. A csoport egereken végzett vizsgálatai kimutatták, hogy ahhoz, hogy a kognitív képességek és az előnyök tartósak legyenek, a 40 Hz-es szenzoros stimulációt krónikusan (konzisztens módon, hosszú ideig) kell végezni.

"Eredményeink nem elegendőek a hatékonyságra, de úgy gondoljuk, hogy egyértelműen alátámasztják a 40 Hz-es szenzoros stimuláció, mint az Alzheimer-kór lehetséges non-invazív terápiájának kiterjedtebb vizsgálatát" - mondja Tsai az MIT sajtóközleményében.

Cognito Therapeutics, a Tsai és Ed Boyden, az MIT neurotechnológiai professzora által alapított start-up cég most a 40 Hz-es szenzoros stimuláció III. fázisú klinikai vizsgálataival halad előre.

Egy másik kutatási irányzatban a Picower Institute csoport és az MGH tanulmányt indít annak tesztelésére, hogy a 40 Hz-es szenzoros stimuláció hatékony megelőző intézkedés lehet-e az Alzheimer-kór kialakulásának kockázatában. Egy másik tanulmány a Down-szindrómás egyének előnyeit vizsgálja. Azt is tervezik, hogy megvizsgálják a 40 Hz-es szenzoros stimuláció alkalmazását Parkinson-kórban szenvedőknél, és folyamatban lévő sejttenyésztési kísérleteket végeznek, hogy jobban megértsék a 40 Hz-es stimulációs hatások sejtes és molekuláris alapját.

A hiperbár oxigénterápia lelassíthatja, vagy akár visszafordíthatja az Alzheimer-kór patológiáját

Tsai azt mondja, hogy ez a kutatás a kíváncsiság által vezérelt tudomány bizonyítéka, és arra ösztönzi őt, hogy láthasson más kutatókat, akik non-invazív 40 Hz-es stimulációt tesztelnek az Alzheimer-kór lehetséges terápiájaként, és közzéteszik saját tanulmányaik eredményeit.

„Az eredeti, 2009 Hz-es ritmusokat javító 40-es kísérleteinket pusztán kíváncsiság vezérelte, és nem klinikai végpontot szem előtt tartva végeztük” – magyarázza Tsai. "Mindennek a története, ami azóta ebben a kutatási programban lezajlott, ismét azt mutathatja, hogy az alapvető, kíváncsiság által vezérelt tudományos kutatások fontos, társadalmilag előnyös gyakorlati eredményeket hozhatnak."

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• Platoblockchain. Web3 metaverzum intelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/stimulating-the-brain-at-40-hz-to-treat-alzheimers-disease/