Stimularea creierului la 40 Hz pentru a trata boala Alzheimer

Ce se întâmplă dacă expunerea la lumină și sunet de 40 Hz ar putea promova un creier mai sănătos?

Aceasta este ipoteza oamenilor de știință de la Institutul Picower pentru Învățare și Memorie la MIT.

Ritmurile creierului cu benzi gamma, în special cele de 40 Hz, au fost asociate cu activitatea la scară largă a rețelei cerebrale, memoria de lucru, procesarea senzorială, navigarea spațială, atenția și multe altele. Cercetările au arătat, de asemenea, că ritmurile de 40 Hz sunt modificate la pacienții cu boala Alzheimer, epilepsie și schizofrenie. Li-Huei Tsai, profesor la MIT și director al Institutului Picower.

La sfârșitul anilor 2000, o colaborare care includea laboratorul lui Tsai a demonstrat o modalitate de a stimula o putere mai mare de ritm de 40 Hz în creierul șoarecelui. Grupul de cercetare al lui Tsai a postulat apoi că ar putea valorifica stimularea de 40 Hz pentru a influența evoluția bolii Alzheimer.

Experimentele lor inițiale au avut succes – stimularea la 40 Hz a îmbunătățit puterea ritmului gamma și sincronia și a redus nivelurile de amiloid și tau (proteine ​​distinctive ale Alzheimer) – dar experimentele au folosit o tehnologie invazivă, optogenetica, pentru a alimenta puterea și sincronia de 40 Hz.

„Colegul și colaboratorul MIT Emery N Brown a sugerat că pentru ca noi să avansăm o terapie, ar trebui să găsim o metodă mai puțin invazivă de creștere a ritmurilor de 40 Hz”, spune Tsai. „Echipa noastră a încercat stimularea senzorială la șoareci și a funcționat.”

Experimentele ulterioare care au folosit expunerea la lumină și sunet de 40 Hz nu numai că au redus patologia legată de Alzheimer, dar au păstrat și neuronii, conexiunile sinaptice și învățarea și memoria la șoareci.

Stimularea senzorială se bazează pe conceptul de antrenare neuronală, procesul prin care faza activității neuronale se blochează la ritmurile senzoriale și îmbunătățește diferite aspecte ale procesării cognitive. Primele studii de stimulare senzorială de 40 Hz ale cercetătorilor la șoareci au fost publicate la mijlocul și sfârșitul anilor 2010. Încurajați de rezultatele acelei lucrări, ei au trecut la studii clinice în stadiu incipient care au testat siguranța, fezabilitatea și eficacitatea stimulării senzoriale de 40 Hz la oameni.

Stimularea senzorială de 40 Hz intră în studiile clinice

Cea mai recentă lucrare a cercetătorilor, publicată în PLoS ONE, împărtășește rezultatele din studiile clinice de fază I și IIA ale grupului, care au fost conduse de Diane Chan, neurolog la Spitalul General Massachusetts (MGH) și cercetător clinic postdoctoral în laboratorul lui Tsai.

Participanții la studiu au fost expuși la o stimulare de 40 Hz timp de o oră pe zi timp de cel puțin trei luni folosind un panou de lumină de acasă sincronizat cu un difuzor. Electrozii de electroencefalogramă (EEG) au măsurat ritmul și sincronia de 40 Hz după expunere. Studiul de fază IIA (care a inclus 15 persoane cu boala Alzheimer în stadiu incipient) a inclus, de asemenea, vizite de urmărire, scanări RMN ale volumului creierului, teste cognitive și monitorizare a somnului. Grupurile de tratament și de control din studiul de fază IIA au fost corelate în funcție de vârstă, sex, statutul APOE și scorurile cognitive.

Participanții nu au raportat efecte adverse grave de la stimularea de 40 Hz și au fost compatibile cu peste 90% în utilizarea echipamentului de acasă. Măsurătorile electrodului scalpului EEG au arătat creșteri semnificative ale puterii de ritm de 40 Hz la locurile frontale și occipitale în rândul participanților și voluntarilor cu boală Alzheimer ușoară din punct de vedere cognitiv. Cei opt participanti la faza IIA care au primit tratamentul nu au experimentat reduceri semnificative ale volumului hipocampului sau cresteri ale volumului ventriculului, in timp ce martorii au facut-o. Pacienții tratați au prezentat, de asemenea, o conectivitate mai bună între regiunile creierului implicate în rețelele de procesare cognitivă și vizuală.

Tsai spune că rezultatele acestor studii timpurii pe oameni ar trebui interpretate cu optimism prudent. După trei luni, nici grupul de tratament, nici grupul de control nu au arătat diferențe la majoritatea testelor cognitive (grupul de tratament s-a îmbunătățit doar în ceea ce privește asocierea numelor și fețelor), dar studiile de fază I și de fază IIA au fost efectuate în cohorte mici și cu o urmărire limitată datorită la pandemia de COVID-19. Studiile grupului pe șoareci au demonstrat că, pentru ca beneficiile cognitive și să fie de lungă durată, stimularea senzorială de 40 Hz ar trebui să fie furnizată în mod cronic (consecvent pe o perioadă lungă de timp).

„Rezultatele [noastre] nu sunt dovezi suficiente ale eficacității, dar credem că susțin în mod clar continuarea unui studiu mai amplu al stimulării senzoriale de 40 Hz ca potențial terapeutic non-invaziv pentru boala Alzheimer”, spune Tsai într-un comunicat de presă al MIT.

Cognito Therapeutics, o companie start-up fondată de Tsai și Ed Boyden, profesor de neurotehnologie la MIT, continuă acum cu studii clinice de fază III de stimulare senzorială de 40 Hz.

Într-o altă linie de cercetare, grupul Institutului Picower și MGH lansează un studiu pentru a testa dacă stimularea senzorială de 40 Hz ar putea fi o măsură preventivă eficientă la persoanele cu risc de a dezvolta boala Alzheimer. Un alt studiu va testa beneficiile persoanelor cu sindrom Down. Ei intenționează, de asemenea, să investigheze utilizarea stimulării senzoriale de 40 Hz la persoanele cu boala Parkinson și efectuează experimente de cultură celulară în curs de desfășurare pentru a înțelege mai bine baza celulară și moleculară a efectelor stimulării de 40 Hz.

Terapia cu oxigen hiperbaric ar putea încetini sau chiar inversa patologia bolii Alzheimer

Tsai spune că această cercetare este o dovadă a științei bazate pe curiozitate și este încurajată să vadă alți cercetători care testează stimularea neinvazivă de 40 Hz ca o potențială terapie pentru boala Alzheimer și publicând rezultatele propriilor studii.

„Experimentele noastre originale din 2009 de îmbunătățire a ritmurilor de 40 Hz au fost pur și simplu conduse de curiozitate și nu au fost efectuate având în vedere un obiectiv clinic”, explică Tsai. „Povestea a tot ceea ce s-a întâmplat în acest program de cercetare de atunci s-ar putea dovedi să ilustreze, încă o dată, că cercetarea științifică de bază, condusă de curiozitate, poate produce rezultate practice importante, benefice pentru societate.”

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• Sursa: https://physicsworld.com/a/stimulating-the-brain-at-40-hz-to-treat-alzheimers-disease/