Coraz więcej badań potwierdza, że stymulacja fal mózgowych o wysokiej częstotliwości, zwanych falami gamma, może “udrażniać” sieci usuwające odpady z mózgu, które przyczyniają sie do chorób neurologicznych. Teraz naukowcy z MIT doprecyzowali to stwierdzenie i wykazali, że błyski światła oraz trzaski dźwiękowe o częstotliwości 40 Hz mogą zmniejszać postęp choroby Alzheimera.
Czytaj też: Złe wieści! Chorobą Alzheimera można się zarazić?!
W nowym badaniu opublikowanym w Nature, wykorzystano mysi model choroby i ujawniono kluczowy mechanizm, który przyczynia się do efektów terapeutycznych. Mowa o usuwaniu białek amyloidowych przez układ glimfatyczny.
Prof. Li-Huei Tsai z MIT’s Aging Brain Initiative mówi:
Odkąd w 2016 roku opublikowaliśmy pierwsze wyniki, ludzie pytali mnie, jak to działa? Dlaczego 40 Hz? Dlaczego nie inna częstotliwość? To rzeczywiście bardzo ważne pytania, które często zadawaliśmy sobie podczas prac w laboratorium. Wreszcie mamy konkretną odpowiedź.
Tak można leczyć chorobę Alzheimera u myszy. Kolej na ludzi
W mózgach osób cierpiących na chorobę Alzheimera zauważalne jest gromadzenie się beta-amyloidu, chociaż nadal nie mamy pewności, czy jest to bezpośrednią przyczyną choroby, czy jej konsekwencją. Z kolei układ glimfatyczny jest kluczowym kanałem usuwania odpadów z mózgu i może być regulowany przez fale mózgowe, a więc i jest podatny na bodźce zewnętrzne.
Czytaj też: O krok od przełomu w walce z chorobą Alzheimera. Ten człowiek jest na nią odporny
W mózgach myszy 5XFAD zaprojektowanych tak, aby wykazywały objawy podobne do choroby Alzheimera, naukowcy z MIT zauważyli wzrost ochronnego płynu mózgowo-rdzeniowego po zastosowaniu stymulacji światłem i dźwiękiem gamma. Co więcej, wzrosło również pulsowanie w sąsiednich tętnicach, co jeszcze bardziej zwiększyło zdolność mózgu do usuwania “śmieci”. Zauważono także wzrost ilości płynu śródmiąższowego opuszczającego mózg, co potwierdza, że odpady są łatwiej wydalane. Stwierdzono również zwiększoną średnicę naczyń limfatycznych odprowadzających płyny i zwiększoną akumulację beta-amyloidu w szyjnych węzłach chłonnych, które są miejscem drenażu tego przepływu.
Aby zbadać, w jaki sposób może zachodzić ten zwiększony przepływ płynów, zespół skupił się na kanale akwaporyny 4 (AQP4) w błonach astrocytów – komórek wykorzystywanych przez centralny układ nerwowy do wspierania i ochrony mózgu. Kiedy kanały te zostały zablokowane, gromadzenie się beta-amyloidu wróciło do “normy”.
Jedną z najlepszych nowych technik śledzenia wpływu stanu, takiego jak sensoryczna stymulacja gamma, na różne typy komórek, jest sekwencjonowanie ich RNA w celu śledzenia zmian w sposobie ekspresji genów. Korzystając z tej metody, uczeni MIT zaobserwowali, że stymulacja sensoryczna gamma rzeczywiście sprzyja zmianom zgodnym ze zwiększoną aktywnością astrocytów AQP4.
Stymulacja sensoryczna gamma aktywowała także podzbiór neuronów zwanych interneuronami. Nie było to zaskakujące w tym sensie, że wiadomo, że uwalnianie peptydów zależy od częstotliwości rytmu mózgu, ale odkryto, że szczególnie jeden z nich, o wiele mówiące nazwie VIP, pomaga w walce z chorobą Alzheimera. Reguluje komórki naczyniowe, przepływ krwi i oczyszczanie układu glimfatycznego. Potwierdzono, że myszy leczone promieniami gamma miały zwiększoną liczbę VIP w mózgach.
Chociaż badanie skupia się na prawdopodobnie ważnym mechanizmie – oczyszczaniu beta-amyloidu przez układ glimfatyczny – dzięki któremu sensoryczna stymulacja promieniami gamma pomaga mózgowi, prawdopodobnie nie jest to jedyny mechanizm, który ma znaczenie terapeutyczne. Choć pozytywne efekty postępowały dość szybko, to konieczne były tygodnie lub miesiące przewlekłej sensorycznej stymulacji promieniami gamma, aby uzyskać trwały wpływ na funkcje poznawcze.
Wnioski są jednak bardzo optymistyczne, bo wskazują, że sensoryczna stymulacja mózgu może pomóc w leczeniu niektórych zaburzeń neurologicznych.