Valo- ja ääniterapia voi lisätä aivotoimintaa
Uusi tutkimus hiirillä paljastaa, että innovatiivinen valo- ja äänistimulaatiohoito voi poistaa myrkyllisen plakin kertymisen aivoihin ja vähentää joitain Alzheimerin taudin oireita ja heikentynyttä kognitiivista toimintaa.
Alzheimerin taudin tunnusmerkkejä aivoissa ovat beeta-amyloidiplakkien muodostuminen ja tau-myrkyllisen proteiinin, joka häiritsee hermoverkkojen toimintaa, yhdistäminen.
Viimeaikaiset tutkimukset ovat ehdottaneet, että ihmiset, joilla on tällainen kognitiivisen vajaatoiminnan muoto, kokevat myös aivojen häiriöitä.
Neuronit (aivosolut) tuottavat eri taajuuksien sähköisiä värähtelyjä, joita kutsutaan "aivoaalloiksi".
Tutkimus on osoittanut, että Alzheimerin taudissa yksilöt kokevat häiriön gamma-aaltojen toimintamallissa, aivojen aalloilla korkeimmalla taajuudella.
Viime vuosina Cambridgen Massachusetts Institute of Technologyn (MIT) tutkijoiden ryhmä on paljastanut todisteita siitä, että tietyntyyppiset valostimulaatiot voivat palauttaa gamma-aaltojen tasapainon ja vähentää beeta-amyloidin kertymistä Alzheimerin taudin hiirimalleihin.
Nyt sama tiimi, joka työskentelee MIT: n professorin Li-Huei Tsain johdolla, on havainnut, että valo- ja ääniterapian yhdistelmällä voi olla merkittävä vaikutus kognitiivisen toiminnan parantamisessa näissä hiirimalleissa.
Näiden lehdessä esiintyvien havaintojen rohkaisemana SoluTutkijat järjestävät nyt kliinisen tutkimuksen tämän uuden hoidon vaikutusten testaamiseksi ihmisillä, joilla on tämä neurodegeneratiivinen tila.
Kuulostimulaatio tuo hyötyä
Edellisessä tutkimuksessaan professori Tsai ja hänen kollegansa käyttivät valostimulaatiohoitoa, joka sisälsi hiirimallien altistamisen valoille, jotka välkkyivät 40 Hz: llä 1 tunti päivässä.
Siinä vaiheessa tutkijat havaitsivat, että tämä ei-invasiivinen lähestymistapa auttoi vähentämään sekä beeta-amyloidiplakkien että fosforyloitujen tau-proteiinien määrää jyrsijöiden aivoissa.
Lisäksi ryhmä havaitsi, että valostimulaatio lisäsi mikroglia-aktiivisuutta, erään tyyppistä hermosolua, jolla on rooli immuunivasteessa ja joka toimii puhdistamalla solujätteet.
Tämä aiempi tutkimus keskittyi kuitenkin vain aivojen visuaalisen aivokuoren muutoksiin. Tässä tutkimuksessa tutkijat päättivät mennä askeleen pidemmälle ja yrittää hoitaa muita muistiin ja oppimisprosesseihin osallistuvia aivojen alueita käyttämällä äänestimulaatiota gamma-aivojen tasapainottamiseksi uudelleen.
Niinpä he menivät eteenpäin ja altistivat hiiret 40 Hertz -äänille 1 tunti päivässä 7 peräkkäisenä päivänä. Tällä kuulostimulaatiolla oli vaikutusta beeta-amyloiditasojen alenemiseen paitsi kuulokuoressa myös hippokampuksessa, aivojen alueella, jolla on keskeinen rooli muistojen käsittelyssä ja muistamisessa.
"Tässä olemme osoittaneet, että voimme käyttää täysin erilaista aistimuotoa indusoimaan gamma-värähtelyjä aivoihin", sanoo professori Tsai.
"Ja toiseksi", hän lisää, "tämä kuulo-stimulaation aiheuttama gamma voi vähentää amyloidi- ja Tau-patologiaa paitsi aistien aivokuoressa myös hippokampuksessa."
Vielä tärkeämpää on, että kun tutkijat arvioivat tämän äänestimulaatiohoidon vaikutuksen jyrsijöiden kognitiivisiin kykyihin, he havaitsivat, että hiirten muistot olivat parantuneet ja että he suorittivat paljon paremmin testissä, joka vaati heitä löytämään tiensä sokkelosta muistomerkkien muistaminen.
Hoidon lopussa hiirien kyky muistaa esineitä, joille tutkijat olivat aiemmin altistaneet ne, oli myös parantunut.
Yhdistetty lähestymistapa tuottaa parhaat tulokset
Fysiologisen vaikutuksensa osalta kuulostimulaatio paitsi laukaisi mikroglia-aktiivisuuden, myös vaikutti verisuoniin ja verenkiertoon. Tämä, tutkijoiden oletuksen mukaan, voisi auttaa vähentämään myrkyllisten proteiinien määrää aivoissa.
Näiden havaintojen kannustamana joukkue yhdisti sitten valon ja äänen stimulaatiohoidon ja oli iloisesti yllättynyt huomatessaan, että tällä hoidolla oli vielä parempi vaikutus.
Tutkijat havaitsivat, että yhdistelmälähestyminen johti beeta-amyloidiplakkien poistumiseen useammilla aivojen alueilla, mukaan lukien prefrontaalinen aivokuori, mikä on välttämätöntä korkeamman asteen kognitiivisen toiminnan kannalta.
Lisäksi se tarjosi voimakkaamman sysäyksen mikroglia-aktiivisuudelle. "Nämä mikroglia vain kasaantuvat toistensa päälle plakkien ympärille", toteaa professori Tsai kutsumalla vaikutusta "hyvin dramaattiseksi".
"Kun yhdistämme visuaalisen ja auditiivisen stimulaation viikoksi, näemme prefrontaalisen aivokuoren sitoutumisen ja amyloidin dramaattisen vähenemisen."
Professori Li-Huei Tsai
Tiimi havaitsi myös, että jos he keskeyttävät hoidon ensimmäisen viikon jälkeen, sen positiiviset vaikutukset häviävät vain yhden viikon kuluessa, mikä viittaa siihen, että asiantuntijoiden on ehkä annettava tätä hoitoa jatkuvasti.
Prof. Tsai ja hänen kollegansa ovat jo selvittäneet, että uusi yhdistelmähoito on turvallista ihmisillä, ja he ottavat parhaillaan mukaan Alzheimerin taudin varhaisessa vaiheessa olevia potilaita kliiniseen tutkimukseen, jonka he ovat suunnitelleet arvioimaan hoidon vaikutusta ihmisiin.
