Klumpen schädlicher Proteine, die die Gehirnfunktionen beeinträchtigen, wurden bei Mäusen teilweise beseitigt, indem nichts als Licht und Ton verwendet wurden .
Eine vom MIT geleitete Forschung hat herausgefunden, dass Stroboskoplichter und ein leises Summen verwendet werden können, um bei der Krankheit verlorene Gehirnwellen wiederherzustellen, die wiederum Plaque entfernen und die kognitive Funktion bei Mäusen verbessern, die so konstruiert sind, dass sie Alzheimer- ähnliches Verhalten zeigen.
Es ist ein bisschen so, als würden sie Licht und Ton verwenden, um ihre eigenen Gehirnwellen auszulösen, um die Krankheit zu bekämpfen.
Diese Technik wurde bisher noch nicht klinisch am Menschen erprobt, daher ist es noch zu früh, um aufgeregt zu sein – Gehirnwellen funktionieren bekanntermaßen bei Menschen und Mäusen unterschiedlich.
Maushirn mit (links) und ohne (rechts) Behandlung (Gabrielle Drummond)
Aber wenn sie repliziert werden, deuten diese frühen Ergebnisse auf einen möglichen billigen und medikamentenfreien Weg zur Behandlung der häufigen Form der Demenz hin.
Wie funktioniert es?
Bei der Weiterentwicklung einer früheren Studie , die Lichtblitze 40 Mal pro Sekunde in die Augen von gentechnisch veränderten Mäusen zeigte, die mit ihrer Version der Alzheimer-Krankheit behandelt wurden, fügten die Forscher Geräusche mit einer ähnlichen Frequenz hinzu und stellten fest, dass dies ihre Ergebnisse dramatisch verbesserte.
„Wenn wir eine Woche lang visuelle und auditive Stimulation kombinieren, sehen wir die Aktivierung des präfrontalen Cortex und eine sehr dramatische Reduktion von Amyloid“, sagt Li-Huei Tsai, einer der Forscher vom Picower Institute for Learning and Memory des MIT.
Es ist nicht die erste Studie, die die Rolle untersucht, die Geräusche dabei spielen können, das Gehirn von den Verwicklungen und Klumpen von Tau- und Amyloid-Proteinen zu befreien, die zumindest teilweise für die Krankheit verantwortlich sind.
Frühere Studien zeigten, dass Ultraschallstöße Blutgefäße undicht genug machen, damit wirksame Behandlungen in das Gehirn schlüpfen können, während sie gleichzeitig die Abfallbeseitigungsexperten des Nervensystems, die Mikroglia , ermutigen , das Tempo zu erhöhen.
Vor einigen Jahren entdeckte Tsai, dass Lichtflackern mit einer Frequenz von etwa 40 Blitzen pro Sekunde ähnliche Vorteile bei Mäusen hatte, die so manipuliert wurden, dass sie Amyloid in den Nervenzellen ihres Gehirns aufbauen.
„Das Ergebnis war so verblüffend und so robust, dass es eine Weile dauerte, bis sich die Idee durchsetzte, aber wir wussten, dass wir einen Weg finden mussten, dasselbe beim Menschen auszuprobieren“, sagte Tsai zu Helen Thomson von Nature at die Zeit .
Das einzige Problem war, dass dieser Effekt auf visuelle Teile des Gehirns beschränkt war und Schlüsselbereiche fehlten, die zur Bildung und zum Abrufen von Erinnerungen beitragen.
Während die praktischen Anwendungen der Methode ein wenig eingeschränkt erschienen, deuteten die Ergebnisse auf eine Möglichkeit hin, wie Oszillationen dem Gehirn helfen könnten, sich aus dem Griff der Alzheimer-Krankheit zu erholen.
Da die Neuronen unseres Gehirns Signale übertragen, erzeugen sie auch elektromagnetische Wellen, die dazu beitragen, entfernte Regionen synchron zu halten – sogenannte „Gehirnwellen“.
Eine solche Gruppe von Schwingungen wird als Gamma-Frequenzen definiert, die mit etwa 30 bis 90 Wellen pro Sekunde durch das Gehirn laufen. Diese Gehirnwellen sind am aktivsten, wenn wir aufmerksam sind und unsere Erinnerungen durchsuchen, um zu verstehen, was vor sich geht.
Tsais frühere Studie deutete darauf hin, dass diese Gammawellen bei Personen mit Alzheimer behindert werden und möglicherweise eine entscheidende Rolle in der Pathologie selbst spielen.
Licht war nur eine Möglichkeit, die Teile des Gehirns dazu zu bringen, in der Gamma-Tonart zu summen. Sounds können dies auch in anderen Bereichen leisten.
Anstelle des schrillen Ultraschallschreis verwendete Tsui ein viel niedrigeres Dröhnen von nur 40 Hertz, ein Ton , der gerade hoch genug ist, damit Menschen ihn hören können.
Indem sie ihre Mäuse eine Woche lang jeden Tag nur eine Stunde lang diesem monotonen Summen aussetzten, führte dies zu einem signifikanten Rückgang der Menge an Amyloid, die sich in den Hörregionen ansammelte, während gleichzeitig diese Mikrogliazellen und Blutgefäße stimuliert wurden.
„Was wir hier gezeigt haben, ist, dass wir eine völlig andere sensorische Modalität verwenden können, um Gamma-Oszillationen im Gehirn zu induzieren“, sagt Tsai .
Als zusätzlichen Bonus half es auch, den nahe gelegenen Hippocampus zu reinigen – ein wichtiger Abschnitt, der mit dem Gedächtnis verbunden ist.
Die Effekte zeigten sich nicht nur in der Gehirnchemie der Testpersonen. Funktionell schnitten Mäuse, die der Behandlung ausgesetzt wurden, bei einer Reihe von kognitiven Aufgaben besser ab.
Das Hinzufügen der Lichttherapie aus der vorherigen Studie zeigte einen noch dramatischeren Effekt, indem Plaques in einer Reihe von Bereichen im Gehirn beseitigt wurden, einschließlich im präfrontalen Cortex . Diese müllbeseitigenden Mikroglia gingen auch in die Stadt.
„Diese Mikroglia häufen sich einfach um die Plaques herum an“, sagt Tsai .
Die Entdeckung neuer Mechanismen in der Art und Weise, wie Nervensysteme Abfallstoffe beseitigen und Aktivitäten synchronisieren, ist ein großer Fortschritt in der Entwicklung von Behandlungen für alle Arten von neurologischen Störungen.
Die Übertragung solcher Entdeckungen auf das menschliche Gehirn erfordert mehr Arbeit, insbesondere wenn potenzielle Unterschiede darin bestehen, wie Gammawellen in Mäusen und menschlichen Alzheimer-Gehirnen erscheinen.
Bisher haben frühe Sicherheitstests gezeigt, dass das Verfahren keine eindeutigen Nebenwirkungen zu haben scheint.
