Svakog jutra Li-Hui Tsai meditira ispred treperavog ekrana. Sinhrono s bljeskovima svjetlosti, čuju se oštri zvukovi, koji pomalo podsjećaju na klikove castaneta plesača flamenka, samo mnogo glasnije. Međutim, ritam ovdje nije za zabavu.
Kombinacija treperećeg svjetla i klika zvukova pomaže u sinkronizaciji električnih procesa u mozgu poznatih kao gama valovi.
Za neupućene, ovaj tretman zvuka i svjetlosti može se činiti kao novi hir za ljubitelje wellnessa. Ali Tsai je neurofiziolog s Massachusetts Institute of Technology (Cambridge, SAD). I ona ima dokaze da ovaj postupak može spriječiti razvoj Alzheimerove bolesti.
Li-Hui Tsaijevo istraživanje radikalno je novi pristup prevenciji i liječenju najčešćeg oblika senilne demencije.
Danas oko 50 milijuna ljudi širom svijeta pati od demencije - a očekuje se da će se ta brojka do 2050. udvostručiti.
Iz perspektive neuroznanosti (prema prevladavajućoj hipotezi - Ed.), Glavna promjena povezana s Alzheimerovom bolesti je nakupljanje toksičnih proteina u mozgu (amiloidni plakovi) i stvaranje tau proteinskih nakupina unutar neurona.
Kao rezultat, čini se da se oba procesa događaju pustoš u našim neuronima i njihovim sinapsama (kontaktne točke između dva neurona koja im dopuštaju da "razgovaraju").
Stoga ne čudi da se u posljednja tri desetljeća veći dio Alzheimerove istraživanja fokusirao na pronalaženje lijeka za uklanjanje tih plakova - a mi još uvijek čekamo napredak.
Promotivni video:
A sada niz novih studija sugerira da odgovor možda nije kemijski, već električni.
A sve ovisi o gama ritmovima koji, čini se, pokreću neku vrstu operacija čišćenja u mozgu, uklanjajući toksine prije nego što počnu stvarati štetu.
Iscjeljujuće valove mozga
U svakodnevnom životu često koristimo riječ "osvanuo" kada je u pitanju nagli porast inspiracije. U neurofiziologiji ono što nam pada na svjetlo su posebni valovi u mozgu, ritmički obrazac električne aktivnosti koji stvaraju grupe neurona u mozgu u određenoj frekvenciji.
Na isti način na koji radio ili televizijske stanice odašilju svoj signal na određenoj valnoj duljini, čini se da su različite frekvencije moždanih valova povezane s vrlo specifičnim neurološkim funkcijama.
Gama valovi osciliraju oko 30 do 100 puta u sekundi i obično ih možemo vidjeti kada se koncentriramo na nešto ili pokušavamo nečega zapamtiti.
U nekim vrlo zanimljivim istraživanjima s početka 2000-ih pokazalo se da su bolesnici s Alzheimerovom bolešću posebno slabi, osobito gama valovi, najbrži moždani ritmi (u usporedbi sa zdravim osobama bez znakova pada mentalnih sposobnosti), što sugerira da je kršenje tih ritmovi se mogu uplesti u bolest.
Međutim, nije bilo jasno je li to samo još jedna posljedica već započete opće neurodegeneracije ili, potencijalno, njen uzrok. A tim znanstvenika pod vodstvom Tsaija odlučio je to shvatiti.
Da bi dokazali svoju hipotezu u principu, prvo su se okrenuli tehnici poznatoj kao optogenetika, u kojoj su neuroni laboratorijskog miša genetski izmijenjeni kako bi reagirali na svjetlost određene boje.
Stavljajući sićušni izvor svjetlosti u lubanju životinja, znanstvenici mogu potaknuti gama valove s vrlo velikom preciznošću i promatrati učinke.
Čuvanje mozga
A ono što su vidjeli bilo je nevjerojatno. Ne samo da je došlo do značajnog smanjenja amiloidnih plakova. Istraživači su otkrili mehanizam njihovog stvaranja.
Posebno je zanimljiv bio učinak na mikrogliju mozga (stanice makrofaga, svojevrsni tim za spašavanje u hitnim slučajevima, tjelohranitelji našeg mozga koji se brinu o njegovom zdravlju).
"Oni su poput imunološkog nadzora", objašnjava Tsai. "Oni nadziru okoliš i mogu očistiti patogene, toksični otpad i strane tvari."
Prethodne studije otkrile su da mikroglije u bolesnika sa Alzheimerovom bolesti često ne mogu pravilno obavljati svoje dužnosti. No čini se da gama valovi mogu probuditi stanice makrofaga, što dovodi do smanjenja broja amiloidnih plakova i nakupina proteina tau.
Štoviše, efekt upotrebe gama valova dolazi vrlo brzo. Samo jedan sat stimulacije bio je dovoljan za aktiviranje mikroglije i postizanje primjetnog smanjenja broja amiloidnih plakova.
Ovaj učinak gama valova na stanice makrofaga predstavlja ogroman skok naprijed u našem razumijevanju Alzheimerove bolesti (i funkcije gama valova), rekao je Tsai.
Optogenetska stimulacija, međutim, postupak je koji se nije lako primijeniti na ljudima. Dakle, u sljedećem koraku Tsai je pokušao testirati hoće li manje invazivni oblici sinkronizacije moždanih valova djelovati.
U jednom su pokusu znanstvenici osvjetljavali miševe svaki dan u trajanju od sat vremena treperećim svjetlom na frekvenciji od 40 Hz, dok su u drugim eksperimentima životinje čule zvukove brzog klika ovom frekvencijom.
I u svakom je slučaju radila sinkronizacija. Stanice makrofaga djelovale su aktivnije, razina toksičnih proteina se smanjivala.
Također je važno da je sve to utjecalo na ponašanje miševa. Oni koji su primili stimulaciju pronašli su brži izlaz iz lavirinta i bolje ga zapamtili - za razliku od onih koji su ostarili bez stimulacije.
Blagotvorne vibracije
No, hoće li znanstvenici uspjeti ponoviti ove rezultate u stvarnim Alzheimerovim pacijentima?
Tsai sada kreće u klinička ispitivanja kako bi istražila dugoročne prednosti stimulacije gama-valova za ljude.
Ali druga je studija već pronašla ohrabrujuće dokaze da takva stimulacija dovodi do poboljšanih kognitivnih performansi.
Studija, koju je vodila Amy Clements-Cortez sa Sveučilišta u Torontu, Kanada, koristila je taktilnu stimulaciju kao i slušnu stimulaciju. Sudionici s dijagnozama različitih stadija Alzheimerove bolesti sjedili su u stolici sa šest zvučnika koji su emitirali niske zvukove pri frekvenciji gama valova.
Podsjećao je na subwoofer (niskofrekventni zvučnik), kaže Clements-Cortez, uzrokujući da sudionici osjećaju laganu vibraciju na cijelom tijelu.
Nakon šest 30-minutnih sesija, pacijenti su pokazali poboljšanja u standardnim testovima za različite kognitivne sposobnosti, uključujući mentalno brojanje i kratkoročnu memoriju.
To je bilo posebno iznenađujuće kada razmislite koliko je bio kratak interval stimulacije, napominje Clements-Cortez.
Također ima svjedočanstvo drugog pacijenta s blagim znakovima demencije koji već tri godine koristi sličan uređaj kod kuće. "Tri godine kasnije došli smo da je posjetimo", kaže Clements-Cortes. "Njene mentalne sposobnosti nisu se pogoršale, ostale su otprilike iste."
Jasno je da treba prikupiti mnogo više podataka, s većim uzorcima, ali početni rezultati, prema Clements-Cortesu, "nevjerojatno nadahnjuju".
Moguće je da će pacijenti dobiti takvu terapiju jednostavnim gledanjem televizije ili slušanjem radija, kaže ona.
Nakon toliko godina besplodnih pokušaja da pronađe lijek za Alzheimerovu bolest, na kraju tunela konačno je zasjalo svjetlo?
Čini se da nova metoda može biti osobito vrijedna za ranu intervenciju tijekom tijeka bolesti.
Martin O'Halloran s Nacionalnog sveučilišta u Irskoj ističe da, iako pacijenti mogu imati kognitivne poteškoće, treba dugo vremena da se potvrdi dijagnoza Alzheimerove bolesti, a to odgađa započinjanje liječenja, jer liječnici nisu spremni riskirati nuspojave dok nisu sigurni u dijagnozu. …
"Svaka rana intervencija za ove pacijente trebala bi biti što neinvazivnija i sigurnija", kaže on. "Uključujući korištenje treperećeg svjetla ili ponavljanja zvuka." (Za bolesnike s epilepsijom to nije prikladno, jer stimulacija može pokrenuti napad.)
Barry McDermott, istraživač na Nacionalnom sveučilištu u Irskoj, također je optimističan u pogledu nalaza.
"Nijedan liječnik neće propisati lijekove protiv Alzheimerove bolesti za prevenciju, ali ova metoda nešto je što možete započeti koristiti unaprijed", napominje. - Tako je jednostavno i lagano. Teoretski, čak možete imati takvu aplikaciju na svom pametnom telefonu."
Unatoč brzom napretku u istraživanjima, i O'Halloran i McDermott, koji su nedavno pregledali potencijal tehnologije za "Journal of Alzheimer's Disease Research", ističu da na mnoga pitanja ostaje odgovor.
Uz potrebu da se dobije ozbiljnija potvrda dugoročne korisnosti metode u kliničkim ispitivanjima, potrebno je razumjeti i koja je idealna gama frekvencija za uporabu i koje je optimalno trajanje upotrebe.
Iako se čini malo vjerojatnim da ćete dobiti preveliku dozu gama valova, bit će korisno vidjeti hoće li pretjerani entuzijazam za metodu izazvati nuspojave, naglašavaju irski znanstvenici.
Uz to, ostaje za vidjeti hoće li stimulacija gama valova poboljšati mentalni kapacitet zdravih ljudi.
Tsai je ovdje oprezna: vjeruje da postoji određena granica onoga što gama valovi mogu učiniti za zdrav mozak.
No nada se da metoda može biti korisna kao preventivna mjera nakon što je osoba prešla srednju dob - kako bi mozak normalno funkcionirao prije pojave prvih znakova mentalnog pada. "Mislim da je to moguće", kaže ona.
Unatoč mnogim pitanjima na koja ostaje odgovor, Tsai uređaj već testira na sebi. "I ja se odlično osjećam", kaže ona s lukavim osmijehom.
Kao i svaki znanstvenik, i Li-Hui Tsai razumije da se njezino osobno iskustvo ne može smatrati uvjerljivim dokazom. Međutim, ako se potvrde rezultati njezina istraživanja, mnogi od nas mogu započeti svoj dan sličnim tretmanima zvuka i svjetla kako bi mozak bio zdrav.
David Robson