Η θεραπεία με φως και ήχο μπορεί να ενισχύσει τη λειτουργία του εγκεφάλου
Νέα έρευνα σε ποντίκια αποκαλύπτει ότι μια καινοτόμος θεραπεία διέγερσης φωτός και ήχου μπορεί να καθαρίσει τη συσσώρευση τοξικών πλακών στον εγκέφαλο και να μειώσει ορισμένα από τα συμπτώματα της νόσου του Αλτσχάιμερ και να επηρεάσει τη γνωστική λειτουργία.
Τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της νόσου του Αλτσχάιμερ στον εγκέφαλο περιλαμβάνουν το σχηματισμό πλακών β-αμυλοειδούς και την συγχώνευση του tau, μιας τοξικής πρωτεΐνης που διαταράσσει τη σωστή λειτουργία των νευρικών δικτύων.
Πρόσφατη έρευνα έχει δείξει ότι τα άτομα με αυτή τη μορφή γνωστικής εξασθένησης αντιμετωπίζουν επίσης διαταραχές του εγκεφάλου.
Οι νευρώνες (εγκεφαλικά κύτταρα) παράγουν ηλεκτρικές ταλαντώσεις διαφόρων συχνοτήτων, οι οποίες ονομάζονται «εγκεφαλικά κύματα».
Η έρευνα έδειξε ότι στην ασθένεια του Alzheimer, τα άτομα βιώνουν μια διαταραχή στο μοτίβο δραστηριότητας των κύματος γάμμα, τα κύματα του εγκεφάλου με την υψηλότερη συχνότητα.
Τα τελευταία χρόνια, μια ομάδα επιστημόνων από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT) στο Κέιμπριτζ αποκάλυψε στοιχεία ότι ορισμένοι τύποι διέγερσης φωτός μπορούν να αποκαταστήσουν την ισορροπία των κυμάτων γάμμα και να μειώσουν τη συσσώρευση βήτα-αμυλοειδούς σε μοντέλα ποντικιών του Alzheimer's.
Τώρα, η ίδια ομάδα, που εργάζεται υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Li-Huei Tsai, διαπίστωσε ότι ένας συνδυασμός θεραπείας φωτός και ήχου μπορεί να έχει σημαντική επίδραση στη βελτίωση της γνωστικής λειτουργίας σε αυτά τα μοντέλα ποντικιών.
Ενθαρρύνεται από αυτά τα ευρήματα, τα οποία εμφανίζονται στο περιοδικό Κύτταρο, οι ερευνητές οργανώνουν τώρα μια κλινική δοκιμή για να ελέγξουν τα αποτελέσματα αυτής της νέας θεραπείας σε ανθρώπους με αυτήν την νευροεκφυλιστική κατάσταση.
Η ακουστική διέγερση φέρνει οφέλη
Στην προηγούμενη μελέτη τους, ο καθηγητής Tsai και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν μια θεραπεία διέγερσης φωτός, η οποία περιελάμβανε την έκθεση μοντέλων ποντικιού σε φώτα που τρεμοπαίζουν στα 40 Hertz για 1 ώρα την ημέρα.
Σε αυτό το σημείο, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτή η μη επεμβατική προσέγγιση βοήθησε στη μείωση των επιπέδων τόσο των β-αμυλοειδών πλακών όσο και των φωσφορυλιωμένων πρωτεϊνών tau στους εγκεφάλους των τρωκτικών.
Επιπλέον, η ομάδα παρατήρησε ότι η διέγερση του φωτός ενίσχυσε τη δραστηριότητα της μικρογλοίας, ενός τύπου νευρικού κυττάρου που παίζει ρόλο στην ανοσοαπόκριση και λειτουργεί καθαρίζοντας τα κυτταρικά συντρίμμια.
Ωστόσο, αυτή η προηγούμενη έρευνα επικεντρώθηκε μόνο σε αλλαγές στον οπτικό φλοιό του εγκεφάλου. Στην τρέχουσα μελέτη, οι επιστήμονες αποφάσισαν να προχωρήσουν ένα βήμα παραπέρα και να προσπαθήσουν να θεραπεύσουν άλλες περιοχές του εγκεφάλου που εμπλέκονται στη διαδικασία μνήμης και μάθησης χρησιμοποιώντας ηχητική διέγερση για την εξισορρόπηση των κυμάτων του εγκεφάλου.
Έτσι, προχώρησαν και εξέθεσαν ποντίκια σε 40 Hertz ήχους για 1 ώρα την ημέρα για 7 συνεχόμενες ημέρες. Αυτή η ακουστική διέγερση είχε ως αποτέλεσμα τη μείωση των επιπέδων βήτα-αμυλοειδούς όχι μόνο στον ακουστικό φλοιό αλλά και στον ιππόκαμπο, μια περιοχή του εγκεφάλου που παίζει βασικό ρόλο στην επεξεργασία και ανάκληση των αναμνήσεων.
«Αυτό που αποδείξαμε εδώ είναι ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε μια εντελώς διαφορετική αισθητηριακή ιδιότητα για να προκαλέσουμε ταλαντώσεις γάμμα στον εγκέφαλο», λέει ο καθηγητής Tsai.
«Και δεύτερον», προσθέτει, «αυτό το προκαλούμενο από ακουστική διέγερση γάμμα μπορεί να μειώσει την παθολογία αμυλοειδούς και ταυ όχι μόνο στον αισθητήριο φλοιό αλλά και στον ιππόκαμπο».
Το πιο σημαντικό, όταν οι ερευνητές αξιολόγησαν την επίδραση αυτής της θεραπείας ηχητικής διέγερσης στις γνωστικές ικανότητες των τρωκτικών, διαπίστωσαν ότι οι μνήμες των ποντικών είχαν βελτιωθεί και ότι είχαν καλύτερη απόδοση σε μια δοκιμή που τους υποχρέωσε να βρουν το δρόμο τους από ένα λαβύρινθο από υπενθυμίζοντας ορόσημα.
Στο τέλος της θεραπείας, η ικανότητα των ποντικών να θυμούνται αντικείμενα στα οποία είχαν προηγουμένως εκθέσει οι ερευνητές είχαν επίσης βελτιωθεί.
Η συνδυασμένη προσέγγιση αποδίδει καλύτερα αποτελέσματα
Όσον αφορά τη φυσιολογική του επίδραση, η ακουστική διέγερση όχι μόνο πυροδότησε μικρογλοιακή δραστηριότητα αλλά επίσης είχε επίδραση στα αιμοφόρα αγγεία και στην κυκλοφορία. Αυτό, υποθέτουν οι ερευνητές, θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην περαιτέρω μείωση των επιπέδων τοξικών πρωτεϊνών στον εγκέφαλο.
Με αφορμή αυτά τα ευρήματα, η ομάδα συνδύασε στη συνέχεια τη θεραπεία διέγερσης φωτός και ήχου και εξέπληξε ευχάριστα το γεγονός ότι αυτή η θεραπεία είχε ακόμη καλύτερο αποτέλεσμα.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η προσέγγιση συνδυασμού οδήγησε στην εξάλειψη των β-αμυλοειδών πλακών σε περισσότερες περιοχές του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένου του προμετωπιαίου φλοιού, ο οποίος είναι απαραίτητος για τη γνωστική λειτουργία υψηλότερης τάξης.
Επιπλέον, προσέφερε μια πιο έντονη ώθηση στη μικρογλοιακή δραστηριότητα. «Αυτά τα μικρογλοιά συσσωρεύονται το ένα πάνω στο άλλο γύρω από τις πλάκες», σημειώνει ο καθηγητής Tsai, αποκαλώντας το αποτέλεσμα «πολύ δραματικό».
«Όταν συνδυάζουμε οπτική και ακουστική διέγερση για μια εβδομάδα, βλέπουμε τη δέσμευση του προμετωπιαίου φλοιού και μια πολύ δραματική μείωση του αμυλοειδούς».
Καθ. Li-Huei Tsai
Η ομάδα διαπίστωσε επίσης ότι εάν διακόψουν τη θεραπεία μετά την πρώτη εβδομάδα, τα θετικά της αποτελέσματα θα εξαφανιστούν μέσα σε μόλις 1 εβδομάδα, γεγονός που υποδηλώνει ότι οι ειδικοί μπορεί να χρειαστεί να χορηγούν αυτήν τη θεραπεία συνεχώς.
Ο καθηγητής Tsai και οι συνάδελφοί του έχουν ήδη προχωρήσει για να βεβαιωθούν ότι η νέα συνδυαστική θεραπεία είναι ασφαλής στους ανθρώπους και αυτή τη στιγμή εγγράφουν τους συμμετέχοντες σε μορφές Alzheimer σε πρώιμο στάδιο σε μια κλινική δοκιμή που έχουν σχεδιάσει για να αξιολογήσουν την επίδραση της θεραπείας στους ανθρώπους.
