В лаборатория в MIT's Picower Institute for Learning and Memory, кохорти от мишки с изкуствено индуциран алцхаймер получават необичайно ново лечение: Затворени в тъмна стая, те са изложени на визуална стимулация под формата на бързо мигащ бял светодиод ивици.
Свързано съдържание
- Повече от 30 години от откриването си, Прионите все още ни очароват, ужасяват и мистифицират
Мигащите светлини, които работят с 40 херца или 40 пъти в секунда, напомнят по-малко на строб в клуб и повече приличат на мигащи звезди, казва Ли-Хуей Цай, автор на изследването, което се появи в Nature . Тези мишки, разделени на групи за различни видове терапия и контроли, показват подобрение на свързаните с Алцхаймер симптоми - по-специално намаляването на бета-амилоидната плака, свързана със заболяването.
Въпреки че връзката между болестта и причината за появата на плака в мозъка не е напълно ясна и въпреки че експериментът е проведен върху мишки, които са генетично програмирани да имат заболяването, изследванията могат да покажат едновременно ново разбиране на процеса зад болест и неинвазивно лечение за него.
Идеята, която стои зад изследването, е да се повлияе на гама-трептенията, мярка на ритмичната активност сред невроните, която варира от 25 до 80 херца. Цай, която е професор по невронауки в MIT, и нейната лаборатория изпробва импулси от 20 до 80 Hz и откри, че 40 е сладкото място.
„Мисля, че това е първото проучване, което не само показва, че гама-трептенията оказват влияние върху нивата на бета-амилоидите, но наистина това е първото проучване, което дори мисли за гама-трептенията и молекулярните и клетъчните промени в мозъка“, казва Цай.
Това обаче не е първото проучване, което разглежда гама колебанията като цяло. Още през 1989 г. в Nature, Волф Сингър и неговата лаборатория също показаха доказателство, че 40 Hz е важна скорост. „Това, което прави, причинява висок синхрон“, казва Сингър, сравнявайки го с пейсмейкър.
Сингър откри, че визуално индуцираните гама-трептения могат да се разпространят в мозъка, синхронизирайки различни части в един и същ ритъм, което според него обяснява как мозъкът ни се координира. През десетилетията след това полето е противоречиво и често се изучава, често чрез имплантиране на електрони на скалпа или мозъка, за да предизвика колебания. Доказано е, че влияе върху паметта, вниманието, съзнанието и дори шизофренията, но приложението на Цай да използва светлини, за да повлияе на нея при Алцхаймер е ново.
„Това, което направиха е, че обърнаха причинно-следствената връзка, казаха, може би именно нарушената времева динамика на системата причинява болното състояние“, казва Сингър. Въпреки че по-рано беше показано, че гама колебанията са нарушени при хора с Алцхаймер, именно тази проверка на времевата линия доведе Цай към нейния експеримент.
„Първоначално искахме да знаем, колко рано се случва това увреждане?“, Казва Цай. „Ако се случи късно, едновременно с нарушаване на паметта и други увреждания, които се случват, тогава нарушените трептения могат да бъдат само едно от последствията от болестта. Но ако се случи рано, тя има потенциал да допринесе за проявата на болестта. "
Не е напълно ясно защо индуцираните гама-трептения изглежда водят до по-малко плаки, но Цай има няколко идеи. Първо, самото генериране на плаката изглежда е потиснато. Това е особено изненадващо, казва Цай, поради величината - те видяха 50-процентно намаление - и защото не е показана пряка връзка между гама-трептенията и бета-амилоидната плака.
Друга забелязана особеност, наблюдавана при болестта на Алцхаймер, е дисфункцията на клетките на микроглията. Обикновено считани за имунните клетки на мозъка, изчиствайки токсични материали и остатъци, те не успяват да действат или дори могат да причинят възпаление при пациенти с Алцхаймер. „Тяхната нормална функция е да изчистват токсичните материали и отпадъци около мозъка и да поддържат всички щастливи“, казва Цай. Тъй като изследването показа повишена функция на клетките на микроглията при лечението, изследователите разсъждават, че това може да е един от начините - заедно с предотвратяването на генезиса на нова плака -, че трептенията допринасят за намаляване на плаката.
Тъй като трептенията се индуцират визуално, намаляването на плаката, наблюдавано от изследването, е ограничено до зрителната кора на мозъка и изглежда изчезва след около ден. Други предстоящи изследвания включват увеличаване на продължителността на експеримента, за да се види дали ефектите ще продължат по-дълго и ще се разпространят в целия мозък, както сочат резултатите от изследванията на Сингър. Той дори може да бъде полезен при други заболявания, които показват анормални гама-трептения, като аутизъм и психиатрични разстройства, казва Цай. Тя е основала компания, наречена Cognito Therapeutics, която работи за изпитания на хора.
