Терапия осциллирующим светом может помочь в лечении болезни Альцгеймера

Используя оптогенетику, исследователи индуцировали гамма-колебания в гиппокампе с частотой 40 Гц. После часа стимуляции на 40 Гц исследователи обнаружили, что уровни бета-амилоидных (Aβ) белков гиппокампа упали на 40 50%; на других частотах этот эффект не наблюдался.

Затем исследователи сконструировали устройство, состоящее из светодиодной (LED) ленты, которая может программироваться на мерцание на разных частотах и вызывать гамма-колебания в мозге при попадании света в глаза. Мерцающий эффект стимулирует интернейроны, клетки, которые синхронизируют гамма-активность среди клеток мозга, чтобы помочь им взаимодействовать друг с другом. Также установлено, что один час воздействия мерцающего света с частотой 40 герц задает гамма-колебания и уменьшает вдвое Aβ-уровни в зрительной коре мозга мышей на ранних стадиях БА; однако в течение 24 часов Aβ-белки возвращались на прежний уровень.

При дальнейших тестах с более длительным воздействием на мышей в более поздних стадиях БА исследователи обнаружили заметно сниженные уровни Aβ и отложения бляшек. Они также обнаружили, что гамма-колебания уменьшали другой отличительный признак БА, количество аномальных тау-белков, которые образуют сплетения в головном мозге. И, наконец, исследователи также показали, что гамма-осцилляции вызвали инициацию генов, ассоциированных с морфологической трансформацией микроглии, с гистологическим анализом, подтверждающим повышенную совместную локализацию микроглии с Aβ. Исследование было опубликовано 7 декабря 2016 года в Nature.

"Необходимо проведение большего числа исследований, прежде чем мы сможем сказать, будет ли работать данная терапия для людей, страдающих болезнью Альцгеймера, — говорит старший автор профессор Ли-Ху Цай (Li-Huei Tsai), доктор философии, сотрудник MIT. — «Будет ли» здесь существенно, потому что множество вещей, которые срабатывали в случаях с мышами, не срабатывали у людей. Но если человеческий организм в ответ на это лечение поведет себя так же, как и мышиный, я должен сказать, что потенциал просто огромен, потому что этот метод насколько неинвазивный, настолько доступный".

Сети нейронов в мозге срабатывают скоординировано, генерируя ритмичные волны электрической активности, которые возникают на разных частотах. В диапазоне 20-50 Гц гамма-колебания участвуют в кодировании памяти и воспроизведении информации, восприятии и внимании. Исследования на животных показывают, что они служат для синхронизации работы полушарий в зрительной коре мозга кошки. Другие экспериментальные исследования на животных также указывают на роль гамма-колебаний в пространственной и рабочей памяти. Изменения в этих мозговых волнах были замечены при некоторых заболеваниях головного мозга, в том числе у пациентов с БА.

Ссылки по теме:
Massachusetts Institute of Technology
Massachusetts General Hospital