Li-Hui Tsai každé ráno premýšľa pred blikajúcou obrazovkou. Synchrónne so svetelnými zábleskami zaznie ostrý zvuk, ktorý trochu pripomína kliknutia kastanetov tanečníka flamenca, iba oveľa hlasnejšie. Rytmus tu však nie je pre zábavu.
Kombinácia blikajúceho svetla a zvukov kliknutia pomáha synchronizovať elektrické procesy v mozgu známe ako gama vlny.
Pre nezasvätených sa môže toto zvukové a svetelné ošetrenie javiť ako nový výstrelok pre fanúšikov wellness. Tsai je však neurofyziológ z Massachusetts Institute of Technology (Cambridge, USA). A má dôkaz, že tento postup môže zabrániť rozvoju Alzheimerovej choroby.
Výskum Li-Hui Tsai je radikálnym novým prístupom k prevencii a liečbe najbežnejšej formy senilnej demencie.
V súčasnosti trpí demenciou asi 50 miliónov ľudí na celom svete - a očakáva sa, že toto číslo sa do roku 2050 strojnásobí.
Z neurologického hľadiska (podľa prevládajúcej hypotézy - ed.) Je hlavnou zmenou spojenou s Alzheimerovou chorobou akumulácia toxického proteínu v mozgu (amyloidné plaky) a tvorba nahromadených tau proteínov v neurónoch.
Výsledkom je, že oba procesy spôsobujú zmätok v našich neurónoch a ich synapsiách (kontaktné body medzi dvoma neurónmi, ktoré im umožňujú „hovoriť“).
Nie je preto žiadnym prekvapením, že za posledné tri desaťročia sa väčšina Alzheimerovho výskumu zamerala na nájdenie spôsobov na odstránenie týchto plakov - a stále čakáme na prielom.
Propagačné video:
A teraz rad nových štúdií naznačuje, že odpoveď nemusí byť chemická, ale elektrická.
A všetko záleží na tých gama rytmoch, ktoré, ako sa zdá, spúšťajú v mozgu nejaký druh čistiacich operácií a odstraňujú toxíny skôr, ako začnú škodiť.
Liečivé mozgové vlny
V každodennom živote často používame slovo „úsvit“, keď dôjde k náhlemu náporu inšpirácie. V neurofyziológii na nás dopadajú špeciálne vlny v mozgu, rytmický vzorec elektrickej aktivity, ktorú vytvárajú skupiny neurónov v mozgu so špecifickou frekvenciou.
Rovnakým spôsobom, ako rozhlasové alebo televízne stanice vysielajú svoj signál na určitej vlnovej dĺžke, sa zdá, že rôzne frekvencie mozgových vĺn súvisia s veľmi špecifickými neurologickými funkciami.
Gama vlny oscilujú asi 30 až 100 krát za sekundu a zvyčajne ich môžeme vidieť, keď sa sústredíme na niečo alebo sa snažíme niečo pamätať.
V niektorých veľmi zaujímavých štúdiách zo začiatku 20. rokov sa preukázalo, že pacienti s Alzheimerovou chorobou sú obzvlášť slabí, najmä gama vlny, najrýchlejšie mozgové rytmy (v porovnaní so zdravými ľuďmi bez známok poklesu mentálnych schopností), čo naznačuje, že ich porušovanie rytmy sa môžu podieľať na chorobe.
Nebolo však jasné, či to bol len ďalší dôsledok už začínajúcej všeobecnej neurodegenerácie alebo prípadne jej príčiny. A tím vedcov vedený Tsaiom sa rozhodol prísť na to.
Aby dokázali svoju hypotézu v zásade, najprv sa uchýlili k technike známej ako optogenetika, pri ktorej sú neuróny laboratórnej myši geneticky upravené tak, aby reagovali na svetlo špecifickej farby.
Vedci môžu umiestnením malého zdroja svetla do lebky zvieraťa stimulovať gama vlny s veľmi vysokou presnosťou a pozorovať účinky.
Stráženie mozgu
A to, čo videli, bolo úžasné. Nielenže došlo k významnému zníženiu amyloidných plakov. Vedci objavili mechanizmus ich vzniku.
Obzvlášť zaujímavý bol účinok na mikrogliu mozgu (makrofágové bunky, druh záchranného tímu, telesná stráž nášho mozgu, starostlivosť o jeho zdravie).
"Sú ako imunitný dohľad," vysvetľuje Tsai. „Monitorujú životné prostredie a môžu vyčistiť patogény, toxický odpad a cudzie látky.“
Predchádzajúce štúdie zistili, že u pacientov s Alzheimerovou chorobou často mikroglie často nedokážu riadne plniť svoje povinnosti. Zdá sa však, že gama vlny môžu prebudiť bunky makrofágov, čo vedie k zníženiu počtu amyloidných plakov a zhlukov proteínov tau.
Okrem toho účinok použitia gama vĺn prichádza veľmi rýchlo. Na aktiváciu mikroglie a dosiahnutie výrazného zníženia počtu amyloidných plakov stačila iba jedna hodina stimulácie.
Tento efekt gama vĺn na makrofágové bunky predstavuje obrovský skok vpred v našom chápaní Alzheimerovej choroby (a funkcie gama vĺn), uviedol Tsai.
Optogenetická stimulácia je však procedúra, ktorú nie je ľahké aplikovať u ľudí. V ďalšom kroku sa Tsai pokúsil otestovať, či by fungovali menej invazívne formy synchronizácie mozgových vĺn.
V jednom experimente vedci osvetľovali myši každý deň jednu hodinu blikajúcim svetlom pri frekvencii 40 Hz, zatiaľ čo pri iných pokusoch zvieratá počuli rýchle zvuky klikania pri tejto frekvencii.
A v každom prípade to fungovalo, došlo k synchronizácii. Makrofágové bunky pracovali aktívnejšie, hladina toxických proteínov klesla.
Je tiež dôležité, aby toto všetko ovplyvnilo správanie myší. Tí, ktorí dostali stimuláciu, našli cestu von z bludiska rýchlejšie a lepšie si ju pamätali - na rozdiel od tých, ktorí zostarli bez stimulácie.
Priaznivé vibrácie
Dokážu však vedci replikovať tieto výsledky u pacientov s Alzheimerovou chorobou v reálnom živote?
Tsai sa teraz púšťa do klinických skúšok, aby preskúmala dlhodobé prínosy stimulácie gama-vlny pre ľudí.
Ďalšia štúdia však už našla povzbudivé dôkazy o tom, že takáto stimulácia vedie k zlepšeniu kognitívnej výkonnosti.
Štúdia, ktorú viedla Amy Clements-Cortez z University of Toronto v Kanade, použila taktilnú stimuláciu, ako aj zvukovú stimuláciu. Účastníci s diagnózami rôznych štádií Alzheimerovej choroby sedeli na stoličke so šiestimi rečníkmi, ktoré vydávali nízke zvuky pri frekvencii gama vĺn.
Pripomína to subwoofer (nízkofrekvenčný reproduktor), hovorí Clements-Cortez, ktorý spôsobil, že účastníci po celom tele cítili mierne vibrácie.
Po šiestich 30-minútových reláciách pacienti preukázali zlepšenie v štandardných testoch na rôzne kognitívne schopnosti, vrátane mentálneho počítania a krátkodobej pamäte.
Bolo to obzvlášť prekvapujúce, keď ste zvážili, aký krátky bol stimulačný interval, poznamenáva Clements-Cortez.
Má tiež svedectvo od iného pacienta s miernymi príznakmi demencie, ktorý podobné zariadenie doma používa už tri roky. "O tri roky neskôr sme ju prišli navštíviť," hovorí Clements-Cortes. „Jej mentálne schopnosti sa nezhoršili, zostali rovnaké.“
Je zrejmé, že je potrebné zhromaždiť oveľa viac údajov s väčšími vzorkami, ale počiatočné výsledky sú podľa Clements-Cortes „neuveriteľne inšpiratívne“.
Je možné, že pacienti budú môcť dostať tento druh liečby jednoducho sledovaním televízie alebo počúvaním rádia.
Po mnohých rokoch neúspešných pokusov nájsť liek na Alzheimerovu chorobu konečne na konci tunela svetlo?
Zdá sa, že nová metóda môže byť obzvlášť užitočná pre včasný zásah v priebehu choroby.
Martin O'Halloran z Írskej národnej univerzity poukazuje na to, že hoci pacienti môžu mať kognitívne ťažkosti, potvrdenie diagnózy Alzheimerovej choroby trvá dlho, čo oddialuje začatie liečby, pretože lekári nie sú ochotní riskovať vedľajšie účinky, kým si nie sú istí diagnózou. …
„Akýkoľvek včasný zásah týchto pacientov by mal byť čo najinvazívnejší a najbezpečnejší,“hovorí. „Vrátane použitia blikajúceho svetla alebo opakovaného zvuku.“(Pre pacientov s epilepsiou to nie je vhodné, pretože stimulácia môže vyvolať záchvaty.)
Barry McDermott, výskumný pracovník na Írskej národnej univerzite, je k zisteniam optimistický.
"Žiadny lekár nebude predpisovať lieky na prevenciu Alzheimerovej choroby, ale táto metóda je niečo, čo môžete začať používať vopred," poznamenáva. - Je to také jednoduché a ľahké. Teoreticky by ste dokonca mohli mať takúto aplikáciu na svojom smartfóne. “
O'Halloran a McDermott, ktorí nedávno prehodnotili potenciál technológie pre časopis Alzheimerova choroba, zdôrazňujú, že na mnohé otázky je ešte potrebné odpovedať.
Okrem potreby získať serióznejšie potvrdenie dlhodobej užitočnosti metódy v klinických skúškach je tiež potrebné pochopiť, ktorá frekvencia gama vĺn je ideálna na použitie a aké je optimálne trvanie použitia.
Aj keď sa zdá nepravdepodobné, že dostanete predávkovanie gama vlnami, bude užitočné zistiť, či nadmerné nadšenie pre metódu nespôsobí vedľajšie účinky, zdôrazňujú írski vedci.
Okrem toho je potrebné zistiť, či stimulácia gama vĺn zlepšuje duševnú kapacitu zdravých ľudí.
Tsai je tu opatrná: verí, že existuje určitý limit toho, čo môžu gama vlny urobiť pre zdravý mozog.
Dúfa však, že táto metóda môže byť užitočná ako preventívne opatrenie potom, čo človek prešiel stredným vekom - na udržanie normálneho fungovania mozgu predtým, ako sa objavia prvé známky mentálneho vädnutia. "Myslím, že je to možné," hovorí.
Napriek mnohým otázkam, na ktoré treba ešte odpovedať, Tsai už zariadenie testuje sám. "A ja sa cítim skvele," hovorí s ľstivým úsmevom.
Tak ako každý vedec, aj Li-Hui Tsai chápe, že jej osobnú skúsenosť nemožno považovať za presvedčivý dôkaz. Ak sa však výsledky jej výskumu potvrdia, mnohí z nás môžu začať svoj deň podobnými zvukovými a svetelnými procedúrami, aby sme udržali zdravý mozog.
David Robson