Всяка сутрин Ли-Хуй Цай медитира пред трептящ екран. Синхронно със светкавиците се чуват остри звуци, донякъде напомнящи щраканията на кастанетите на танцьор на фламенко, само много по-силни. Въпреки това, ритъмът тук не е за забавление.
Комбинацията от трептяща светлина и щракащи звуци помага за синхронизиране на електрическите процеси в мозъка, известни като гама вълни.
За непосветените това лечение със звук и светлина може да изглежда като нова прищявка за уелнес феновете. Но Цай е неврофизиолог от Масачузетския технологичен институт (Кеймбридж, САЩ). И тя има доказателства, че тази процедура може да предотврати развитието на болестта на Алцхаймер.
Изследванията на Ли-Хуй Цай са радикално нов подход за предотвратяване и лечение на най-често срещаната форма на сенилна деменция.
Днес около 50 милиона души по света страдат от деменция - и се очаква тази цифра да се утрои до 2050 г.
От гледна точка на невронауката (според преобладаващата хипотеза - Ред.), Основната промяна, свързана с болестта на Алцхаймер, е натрупването на токсични протеини в мозъка (амилоидни плаки) и образуването на тау протеинови клъстери в невроните.
В резултат на това и двата процеса изглежда опустошават нашите неврони и техните синапси (контактните точки между два неврона, които им позволяват да "говорят").
Така че не е изненадващо, че през последните три десетилетия голяма част от изследванията на Алцхаймер се фокусират върху намирането на лекарства за премахване на тези плаки - и въпреки това все още чакаме пробив.
Промоционално видео:
И сега серия от нови изследвания предполага, че отговорът може да не е химически, а електрически.
И всичко зависи от онези гама-ритми, които сякаш задействат някакъв вид почистващи операции в мозъка, премахвайки токсините, преди да започнат да причиняват вреда.
Лечебни мозъчни вълни
В ежедневието често използваме думата „зори“, когато става дума за внезапен прилив на вдъхновение. В неврофизиологията това, което ни зори, е специални вълни в мозъка, ритмичен модел на електрическа активност, създаден от групи неврони в целия мозък с определена честота.
По същия начин, по който радио или телевизионните станции предават сигнала си на определена дължина на вълната, различните честоти на мозъчните вълни изглежда са свързани с много специфични неврологични функции.
Гама вълните се колебаят около 30 до 100 пъти в секунда и обикновено могат да се видят, когато се концентрираме върху нещо или се опитваме да запомним нещо.
В някои много интересни проучвания от началото на 2000-те години е доказано, че пациентите с болестта на Алцхаймер са особено слаби, по-специално, гама вълни, най-бързите мозъчни ритми (в сравнение със здрави хора без признаци на спад на умствените способности), което предполага, че нарушение на тези ритмите могат да бъдат замесени в болестта.
Не беше ясно обаче дали това е просто още едно последствие от вече настъпилата обща невродегенерация или, потенциално, нейната причина. И екип учени, водени от Цай, решиха да го разберат.
За да докажат принципно своята хипотеза, те първо прибягват до техника, известна като оптогенетика, при която невроните на лабораторна мишка са генетично променени, за да реагират на светлина от определен цвят.
Поставяйки мъничък източник на светлина в черепа на животно, учените могат да стимулират гама вълни с много висока точност и да наблюдават последствията.
Пазене на мозъка
И това, което видяха, беше невероятно. Не само имаше значително намаляване на амилоидните плаки. Изследователите откриха механизма на тяхното създаване.
Особено интересен беше ефектът върху микроглията на мозъка (клетки на макрофагите, един вид спасителен екип, телохранители на нашия мозък, които се грижат за неговото здраве).
„Те са като имунно наблюдение“, обяснява Цай. "Те наблюдават околната среда и могат да изчистят патогени, токсични отпадъци и чужди вещества."
Предишни проучвания са установили, че при пациенти с болестта на Алцхаймер микроглията често не е в състояние да изпълнява правилно своите задължения. Но изглежда, че гама вълните могат да събудят клетките на макрофагите, което води до намаляване на броя на амилоидните плаки и бучките на тау протеин.
Освен това ефектът от използването на гама вълни идва много бързо. Само един час стимулация беше достатъчен за активиране на микроглията и постигане на забележимо намаляване на броя на амилоидните плаки.
Този ефект на гама вълните върху макрофаговите клетки представлява огромен скок напред в нашето разбиране за болестта на Алцхаймер (и функцията на гама вълните), каза Цай.
Оптогенетичната стимулация обаче е процедура, която не е лесна за прилагане при хора. Така че в следващата стъпка Цай се опита да провери дали по-малко инвазивните форми на синхронизация на мозъчните вълни ще работят.
В един експеримент учените осветявали мишки всеки ден в продължение на час с мигаща светлина с честота 40 Hz, докато в други експерименти животните чували бързи щракащи звуци с тази честота.
И във всеки от случаите, в които работи, имаше синхронизация. Макрофагите клетки работеха по-активно, нивото на токсичните протеини намалява.
Важно е също всичко това да повлияе на поведението на мишките. Тези, които получиха стимулация, намериха начин да излязат по-бързо от лабиринта и да го запомнят по-добре - за разлика от тези, които остарееха без стимулация.
Благоприятни вибрации
Но дали учените ще успеят да възпроизведат тези резултати при реални пациенти с Алцхаймер?
Цай сега започва клинични изпитвания, за да изследва дългосрочните ползи от стимулирането на гама-вълната за хората.
Но друго проучване вече е намерило някои обнадеждаващи доказателства, че подобно стимулиране води до подобрени когнитивни резултати.
Изследването, ръководено от Ейми Клементс-Кортес от Университета в Торонто, Канада, използва тактилна стимулация, както и слухова стимулация. Участниците с диагнози на различни стадии на болестта на Алцхаймер седяха на стол с шест високоговорители, които излъчваха ниски звуци при честотата на гама вълните.
Това напомня на субуфер (нискочестотен говорител), казва Клементс-Кортес, което кара участниците да усещат лека вибрация по цялото си тяло.
След шест 30-минутни сесии пациентите показаха подобрения в стандартните тестове за различни когнитивни способности, включително умствено броене и краткосрочна памет.
Това беше особено изненадващо, когато вземете предвид колко кратък беше интервалът на стимулация, отбелязва Клементс-Кортес.
Тя има показания и от друг пациент с леки признаци на деменция, който използва подобно устройство у дома от три години. „Три години по-късно дойдохме да я посетим“, казва Клементс-Кортес. "Нейните умствени способности не се влошиха, останаха приблизително същите."
Ясно е, че трябва да се събират много повече данни с по-големи проби, но първоначалните резултати, според Клементс-Кортес, са „невероятно вдъхновяващи“.
Възможно е пациентите да могат да получават този вид терапия просто като гледат телевизия или слушат радиото, казва тя.
След толкова години безплодни опити да се намери лек за болестта на Алцхаймер, в края на тунела най-сетне се е появила светлина?
Изглежда, че новият метод може да бъде особено ценен за ранна намеса в хода на заболяването.
Мартин О'Халоран от Националния университет на Ирландия посочва, че въпреки че пациентите могат да имат когнитивни затруднения, отнема много време, за да се потвърди диагнозата на Алцхаймер и това забавя започването на лечението, тъй като лекарите не желаят да рискуват странични ефекти, докато не са сигурни в диагнозата. …
„Всяка ранна намеса за тези пациенти трябва да бъде възможно най-неинвазивна и безопасна“, казва той. „Включително използване на мигаща светлина или повтарящ се звук.“(За пациенти с епилепсия това не е подходящо, тъй като стимулацията може да предизвика припадък.)
Бари Макдермот, изследовател от Националния университет на Ирландия, също е оптимист за откритията.
„Никой лекар няма да предпише лекарства срещу Алцхаймер за профилактика, но този метод е нещо, което можете да започнете да използвате предварително“, отбелязва той. - Толкова е просто и леко. На теория дори можете да имате такова приложение на вашия смартфон."
Въпреки бързия напредък в научните изследвания, както O'Halloran, така и McDermott, които наскоро прегледаха потенциала на технологията за Journal of Alzheimer's Disease Research, подчертават, че на много въпроси остава да се отговори.
В допълнение към необходимостта от получаване на по-сериозно потвърждение за дългосрочната полезност на метода в клинични изпитвания, също така е необходимо да се разбере каква честота на гама вълни е идеална за употреба и каква е оптималната продължителност на употреба.
Въпреки че изглежда малко вероятно да получите свръхдоза гама вълни, ще бъде полезно да разберете дали прекомерният ентусиазъм към метода ще предизвика странични ефекти, подчертават ирландските учени.
Освен това остава да се разбере дали стимулирането на гама вълни подобрява умствения капацитет на здравите хора.
Цай е внимателна тук: тя вярва, че има определена граница на това, което гама вълните могат да направят за здравия мозък.
Но тя се надява методът да бъде полезен като превантивна мярка, след като човек е преминал средна възраст - да поддържа мозъка да функционира нормално, преди да се появят първите признаци на умствен упадък. „Мисля, че е възможно“, казва тя.
Въпреки много въпроси, на които остава да се отговори, Цай вече тества устройството върху себе си. „И се чувствам отлично“, казва тя с лукава усмивка.
Както всеки учен, Ли-Хуй Цай разбира, че нейният личен опит не може да се приеме като категорично доказателство. Ако обаче се потвърдят резултатите от нейните изследвания, много от нас може да започнат деня си с подобни лечения за звук и светлина, за да поддържаме мозъка си здрав.
Дейвид Робсън
