Li-Hui Tsai každé ráno medituje před blikající obrazovkou. Synchronně se záblesky světla se ozývají ostré zvuky, poněkud připomínající klikání kastanetů flamenco tanečnice, jen mnohem hlasitější. Rytmus zde však není pro zábavu.
Kombinace blikajícího světla a klikání pomáhá synchronizovat elektrické procesy v mozku známé jako gama vlny.
Pro nezasvěcené se toto zvukové a světelné ošetření může zdát jako nový výstřelek pro fanoušky wellness. Tsai je však neurofyziolog z Massachusetts Institute of Technology (Cambridge, USA). A má důkaz, že tento postup může zabránit rozvoji Alzheimerovy choroby.
Výzkum Li-Hui Tsai je radikálně nový přístup k prevenci a léčbě nejběžnější formy senilní demence.
V dnešní době trpí demencí na celém světě asi 50 milionů lidí - a očekává se, že se toto číslo do roku 2050 ztrojnásobí.
Z neurologického hlediska (podle převládající hypotézy - Ed.), Hlavní změna spojená s Alzheimerovou chorobou je akumulace toxického proteinu v mozku (amyloidní plaky) a tvorba akumulací tau proteinu v neuronech.
Výsledkem je, že oba procesy způsobují chaos v našich neuronech a jejich synapsích (kontaktní body mezi dvěma neurony, které jim umožňují „mluvit“).
Není tedy divu, že v posledních třech desetiletích se velká část Alzheimerova výzkumu zaměřila na nalezení léků k odstranění těchto plaků - a přesto stále čekáme na průlom.
Propagační video:
A nyní řada nových studií naznačuje, že odpověď nemusí být chemická, ale elektrická.
A vše záleží na těch gama rytmech, které, jak se zdá, spouštějí v mozku nějaký druh očistných operací a odstraňují toxiny dříve, než začnou poškozovat.
Léčení mozkových vln
V každodenním životě často používáme slovo „svítání“, když dojde k náhlému nárůstu inspirace. V neurofyziologii na nás dopadají speciální vlny v mozku, rytmický vzorec elektrické aktivity vytvořené skupinami neuronů v mozku se specifickou frekvencí.
Stejně jako rozhlasové nebo televizní stanice vysílají svůj signál na konkrétní vlnové délce, zdá se, že různé frekvence mozkových vln souvisí s velmi specifickými neurologickými funkcemi.
Gama vlny oscilují asi 30 až 100krát za sekundu a obvykle je vidět, když se soustředíme na něco nebo se snažíme něco vzpomenout.
V některých velmi zajímavých studiích z počátku dvacátých let bylo prokázáno, že pacienti s Alzheimerovou chorobou jsou zvláště slabí, zejména gama vlny, nejrychlejší mozkové rytmy (ve srovnání se zdravými lidmi bez známek poklesu mentálních schopností), což naznačuje, že jejich porušení rytmy mohou být zapojeny do nemoci.
Nebylo však jasné, zda se jedná pouze o další důsledek již začínající obecné neurodegenerace nebo případně její příčiny. A tým vědců vedený Tsai se rozhodl na to přijít.
Aby dokázali svou hypotézu v zásadě, nejprve se uchýlili k technice známé jako optogenetika, při které jsou neurony laboratorní myši geneticky změněny, aby reagovaly na světlo specifické barvy.
Umístěním malého světelného zdroje do lebky zvířete mohou vědci stimulovat gama vlny s velmi vysokou přesností a pozorovat účinky.
Hlídat mozek
A to, co viděli, bylo úžasné. Nejen, že došlo k významnému snížení amyloidních plaků. Vědci objevili mechanismus jejich tvorby.
Obzvláště zajímavý byl účinek na mikroglie mozku (makrofágové buňky, jakýsi záchranný tým, tělesná stráž našeho mozku, péče o jeho zdraví).
"Jsou jako imunitní dohled," vysvětluje Tsai. "Monitorují životní prostředí a mohou čistit patogeny, toxický odpad a cizí látky."
Předchozí studie zjistily, že u pacientů s Alzheimerovou chorobou nejsou mikroglie často schopny řádně plnit své povinnosti. Zdá se však, že gama vlny mohou probudit makrofágové buňky, což vede ke snížení počtu amyloidních plaků a shluků proteinu tau.
Navíc efekt používání gama vln přichází velmi rychle. Pouze jedna hodina stimulace stačila k aktivaci mikroglie a dosažení znatelného snížení počtu amyloidních plaků.
Tento účinek vln gama na makrofágové buňky představuje obrovský skok vpřed v našem chápání Alzheimerovy choroby (a funkce gama vln), řekl Tsai.
Optogenetická stimulace je však procedura, kterou nelze u lidí snadno aplikovat. Takže v dalším kroku se Tsai pokusil otestovat, zda by fungovaly méně invazivní formy synchronizace mozkových vln.
V jednom experimentu vědci osvětlovali myši každý den po dobu jedné hodiny blikajícím světlem při frekvenci 40 Hz, zatímco v jiných experimentech zvířata slyšely rychlé zvuky klepání při této frekvenci.
A v každém z případů, kdy to fungovalo, došlo k synchronizaci. Makrofágové buňky pracovaly aktivněji, hladina toxických proteinů se snížila.
Je také důležité, aby toto všechno ovlivnilo chování myší. Ti, kteří dostali stimulaci, našli cestu z bludiště rychleji a lépe si ji pamatovali - na rozdíl od těch, kteří stárli bez stimulace.
Příznivé vibrace
Budou však vědci schopni replikovat tyto výsledky u pacientů s Alzheimerovou chorobou v reálném životě?
Tsai se nyní pustí do klinických studií, aby prozkoumala dlouhodobé přínosy stimulace gama-vlny pro člověka.
Jiná studie však již našla povzbudivé důkazy, že taková stimulace vede ke zlepšení kognitivní výkonnosti.
Studie vedená Amy Clements-Cortez z University of Toronto v Kanadě používala jak hmatové stimulace, tak sluchové stimulace. Účastníci s diagnózami různých stádií Alzheimerovy choroby seděli v křesle se šesti reproduktory, které vydávaly nízké zvuky při frekvenci gama vln.
Připomínal subwoofer (nízkofrekvenční reproduktor), říká Clements-Cortez, což způsobuje, že účastníci cítí po celém těle mírné vibrace.
Po šesti 30minutových relacích pacienti vykazovali zlepšení ve standardních testech na různé kognitivní schopnosti, včetně mentálního počítání a krátkodobé paměti.
To bylo zvlášť překvapivé, když uvažujete, jak krátký stimulační interval byl, poznamenává Clements-Cortez.
Má také svědectví od jiného pacienta s mírnými příznaky demence, který používá podobné zařízení doma už tři roky. "O tři roky později jsme ji navštívili," říká Clements-Cortes. "Její mentální schopnosti se nezhoršily, zůstaly zhruba stejné."
Je jasné, že je třeba shromáždit mnohem více údajů s většími vzorky, ale počáteční výsledky podle Clements-Cortes jsou „neuvěřitelně inspirativní“.
Je možné, že pacienti budou moci dostávat tento druh terapie jednoduše sledováním televize nebo posloucháním rádia, říká.
Po tolika letech neúspěšných pokusů o nalezení léku na Alzheimerovu chorobu konečně na konci tunelu svítilo světlo?
Zdá se, že nová metoda může být obzvláště cenná pro včasný zásah v průběhu nemoci.
Martin O'Halloran z Národní univerzity v Irsku poukazuje na to, že ačkoli pacienti mohou mít kognitivní potíže, potvrzení diagnózy Alzheimerovy choroby trvá dlouho, a to oddálí zahájení léčby, protože lékaři nejsou ochotni riskovat vedlejší účinky, dokud si nejsou jistí diagnózou. …
"Jakýkoli včasný zásah těchto pacientů by měl být co nejinvazivnější a nejbezpečnější," říká. "Včetně použití blikajícího světla nebo opakovaného zvuku." (U pacientů s epilepsií to není vhodné, protože stimulace může vyvolat záchvat.)
Barry McDermott, výzkumník na Národní univerzitě v Irsku, je také optimistický ohledně výsledků.
"Žádný lékař nepředepíše léky na prevenci Alzheimerovy choroby, ale tato metoda je něco, co můžete začít používat předem," poznamenává. - Je to tak jednoduché a lehké. Teoreticky byste dokonce mohli mít takovou aplikaci na svém smartphonu. “
Navzdory rychlému pokroku ve výzkumu, jak O'Halloran, tak McDermott, kteří nedávno přezkoumali potenciál této technologie pro Journal of Alzheimer Disease Research, zdůrazňují, že na mnoho otázek zbývá odpovědět.
Kromě potřeby získat vážnější potvrzení dlouhodobé použitelnosti metody v klinických hodnoceních je také nutné pochopit, jaká frekvence gama vln je ideální pro použití a jaké je optimální trvání použití.
I když se zdá nepravděpodobné, že dostanete předávkování gama vlnami, bude užitečné zjistit, zda nadměrné nadšení pro metodu způsobí vedlejší účinky, irští vědci zdůrazňují.
Kromě toho zbývá zjistit, zda stimulace gama vln zlepšuje duševní kapacitu zdravých lidí.
Tsai je zde opatrná: věří, že existuje určitá hranice toho, co mohou gama vlny udělat pro zdravý mozek.
Doufá však, že tato metoda může být užitečná jako preventivní opatření poté, co člověk prošel středním věkem - k udržení normálního fungování mozku před tím, než se objeví první známky mentálního úpadku. "Myslím, že je to možné," říká.
Přes mnoho otázek, které zbývají k zodpovězení, Tsai již zařízení testuje na sobě. "A cítím se skvěle," řekla s lstivým úsměvem.
Stejně jako každý vědec i Li-Hui Tsai chápe, že její osobní zkušenost nelze považovat za přesvědčivý důkaz. Pokud však budou výsledky jejího výzkumu potvrzeny, mnoho z nás může začít svůj den podobnými zvukovými a světelnými ošetřeními, aby naše mozky zůstaly zdravé.
David Robson