Stymulowanie mózgu przy częstotliwości 40 Hz w celu leczenia choroby Alzheimera

Co jeśli ekspozycja na światło i dźwięk o częstotliwości 40 Hz może promować zdrowszy mózg?

Taka jest hipoteza naukowców z Picower Institute for Learning and Memory w MIT.

Rytmy mózgu w paśmie gamma, zwłaszcza te o częstotliwości 40 Hz, zostały powiązane z aktywnością sieci mózgowych na dużą skalę, pamięcią roboczą, przetwarzaniem sensorycznym, nawigacją przestrzenną, uwagą i nie tylko. Badania wykazały również zmienione rytmy 40 Hz u pacjentów z chorobą Alzheimera, epilepsją i schizofrenią, mówi Li-Huei Tsai, profesor MIT i dyrektor The Picower Institute.

Pod koniec 2000 roku współpraca, w tym laboratorium Tsai, wykazała sposób stymulowania większej mocy rytmu 40 Hz w mózgu myszy. Grupa badawcza Tsai stwierdziła następnie, że mogą wykorzystać stymulację 40 Hz, aby wpłynąć na przebieg choroby Alzheimera.

Ich początkowe eksperymenty zakończyły się sukcesem – stymulacja 40 Hz poprawiła moc i synchronizację rytmu gamma oraz obniżyła poziomy amyloidu i tau (białka charakterystyczne dla choroby Alzheimera) – ale eksperymenty wykorzystywały technologię inwazyjną, optogenetykę, do napędzania mocy i synchronizacji 40 Hz.

„Kolega i współpracownik MIT, Emery N. Brown, zasugerował, że abyśmy mogli poczynić postępy w terapii, musielibyśmy znaleźć mniej inwazyjną metodę zwiększania rytmów o częstotliwości 40 Hz” – mówi Tsai. „Nasz zespół wypróbował stymulację sensoryczną u myszy i zadziałało”.

Kolejne eksperymenty z ekspozycją na światło i dźwięk o częstotliwości 40 Hz nie tylko zmniejszyły patologię związaną z chorobą Alzheimera, ale także zachowały neurony, połączenia synaptyczne oraz uczenie się i pamięć u myszy.

Stymulacja sensoryczna opiera się na koncepcji porywania neuronów, procesu, w którym faza aktywności nerwowej dostosowuje się do rytmów czuciowych i poprawia różne aspekty przetwarzania poznawczego. Pierwsze badania naukowców dotyczące stymulacji sensorycznej o częstotliwości 40 Hz na myszach zostały opublikowane w połowie lub pod koniec 2010 roku. Zachęceni wynikami tej pracy, przeszli do wczesnych etapów badań klinicznych, które testowały bezpieczeństwo, wykonalność i skuteczność stymulacji sensorycznej 40 Hz u ludzi.

Stymulacja sensoryczna 40 Hz wchodzi do badań klinicznych

Najnowsza praca badaczy, opublikowana w r PLoS ONE, udostępnia wyniki badań klinicznych fazy I i IIA grupy, które prowadził Diana Chan, neurolog z Massachusetts General Hospital (MGH) i stażysta kliniczny ze stopniem doktora w laboratorium Tsai.

Uczestnicy badania byli narażeni na stymulację 40 Hz przez godzinę dziennie przez co najmniej trzy miesiące przy użyciu domowego panelu świetlnego zsynchronizowanego z głośnikiem. Elektrody elektroencefalograficzne (EEG) mierzyły rytm i synchronizację 40 Hz po ekspozycji. Badanie fazy IIA (które obejmowało 15 osób z chorobą Alzheimera we wczesnym stadium) obejmowało również wizyty kontrolne, skany MRI objętości mózgu, testy poznawcze i monitorowanie snu. Grupy leczone i grupy kontrolne w badaniu fazy IIA zostały dopasowane pod względem wieku, płci, statusu APOE i wyników funkcji poznawczych.

Uczestnicy nie zgłosili żadnych poważnych skutków ubocznych stymulacji 40 Hz i ponad 90% stosowało się do zaleceń dotyczących korzystania z domowego sprzętu. Pomiary elektrody EEG skóry głowy wykazały znaczny wzrost mocy rytmu 40 Hz w miejscach czołowych i potylicznych wśród uczestników z normalnymi funkcjami poznawczymi i ochotników z łagodną chorobą Alzheimera. Ośmiu uczestników fazy IIA, którzy otrzymali leczenie, nie doświadczyło znaczącego zmniejszenia objętości hipokampa ani zwiększenia objętości komór, podczas gdy grupa kontrolna tak. Leczeni pacjenci wykazywali również lepszą łączność między regionami mózgu zaangażowanymi w sieci przetwarzania poznawczego i wizualnego.

Tsai mówi, że wyniki tych wczesnych badań na ludziach należy interpretować z ostrożnym optymizmem. Po trzech miesiącach ani grupa leczona, ani grupa kontrolna nie wykazały żadnych różnic w większości testów poznawczych (grupa leczona poprawiła się jedynie w kojarzeniu imion i twarzy), ale badania Fazy I i Fazy IIA przeprowadzono w małych kohortach i z ograniczoną obserwacją ze względu na na pandemię COVID-19. Badania grupy na myszach wykazały, że aby korzyści poznawcze i korzyści były długotrwałe, stymulacja sensoryczna 40 Hz powinna być dostarczana przewlekle (konsekwentnie przez długi czas).

„[Nasze] wyniki nie są wystarczającym dowodem skuteczności, ale uważamy, że wyraźnie wspierają one kontynuację szerszych badań nad stymulacją sensoryczną 40 Hz jako potencjalnym nieinwazyjnym środkiem terapeutycznym w chorobie Alzheimera” – mówi Tsai w komunikacie prasowym MIT.

Terapia Cognito, start-up założony przez Tsai i Eda Boydena, profesora neurotechnologii na MIT, posuwa się teraz do przodu z fazą III badań klinicznych stymulacji sensorycznej 40 Hz.

W innym kierunku badań grupa The Picower Institute i MGH rozpoczynają badanie mające na celu sprawdzenie, czy stymulacja sensoryczna o częstotliwości 40 Hz może być skutecznym środkiem zapobiegawczym u osób zagrożonych rozwojem choroby Alzheimera. Inne badanie przetestuje korzyści u osób z zespołem Downa. Planują również zbadać zastosowanie stymulacji sensorycznej o częstotliwości 40 Hz u osób z chorobą Parkinsona i przeprowadzają trwające eksperymenty na hodowlach komórkowych, aby lepiej zrozumieć komórkowe i molekularne podstawy efektów stymulacji o częstotliwości 40 Hz.

Hiperbaryczna terapia tlenowa może spowolnić, a nawet odwrócić patologię choroby Alzheimera

Tsai mówi, że te badania są świadectwem nauki opartej na ciekawości i jest zachęcona do oglądania innych badaczy testujących nieinwazyjną stymulację 40 Hz jako potencjalnej terapii choroby Alzheimera i publikujących wyniki własnych badań.

„Nasze oryginalne eksperymenty z 2009 roku, w których wzmocniono rytmy 40 Hz, wynikały wyłącznie z ciekawości i nie były prowadzone z myślą o klinicznym punkcie końcowym” — wyjaśnia Tsai. „Historia wszystkiego, co wydarzyło się w tym programie badawczym od tego czasu, może ponownie zilustrować, że podstawowe, napędzane ciekawością badania naukowe mogą przynieść ważne, korzystne społecznie, praktyczne wyniki”.

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• Platoblockchain. Web3 Inteligencja Metaverse. Wzmocniona wiedza. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://physicsworld.com/a/stimulating-the-brain-at-40-hz-to-treat-alzheimers-disease/