Lys- og lydterapi kan øge hjernens funktion
Ny forskning hos mus afslører, at en innovativ terapi med lys- og lydstimulering kan rydde opbygning af giftig plaque i hjernen og reducere nogle af symptomerne på Alzheimers sygdom og nedsat kognitiv funktion.
Kendetegnene ved Alzheimers sygdom i hjernen inkluderer dannelsen af beta-amyloide plaques og sammensmeltning af tau, et giftigt protein, der forstyrrer den korrekte funktion af neurale netværk.
Nyere forskning har antydet, at mennesker med denne form for kognitiv svækkelse også oplever hjernebølgeforstyrrelser.
Neuroner (hjerneceller) producerer elektriske svingninger af forskellige frekvenser, der kaldes "hjernebølger".
Forskning har vist, at i Alzheimers sygdom oplever individer en forstyrrelse i aktivitetsmønsteret for gammabølger, hjernebølgerne med den højeste frekvens.
I de senere år har et team af forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Cambridge afsløret bevis for, at visse typer lysstimulering kan genoprette ligevægten af gammabølger og reducere akkumuleringen af beta-amyloid i musemodeller af Alzheimers.
Nu har det samme team, der arbejder under ledelse af MIT Prof. Li-Huei Tsai, fundet ud af, at en kombination af lys- og lydterapi kan have en signifikant effekt på at forbedre kognitiv funktion i disse musemodeller.
Opmuntret af disse fund, der vises i tidsskriftet Celle, organiserer forskerne nu et klinisk forsøg for at teste virkningerne af denne nye terapi hos mennesker med denne neurodegenerative tilstand.
Auditiv stimulation giver fordele
I deres tidligere undersøgelse anvendte professor Tsai og kolleger en lysstimuleringsbehandling, som involverede udsættelse af musemodeller for lys, der flimrede ved 40 Hertz i 1 time om dagen.
På det tidspunkt fandt forskerne, at denne ikke-invasive tilgang hjalp med at reducere niveauerne af både beta-amyloide plaques og phosphorylerede tau-proteiner i gnaverernes hjerner.
Desuden observerede holdet, at lysstimuleringen øgede aktiviteten af mikroglia, en type neurale celler, der spiller en rolle i immunresponset og fungerer ved at rydde op i cellulært affald.
Denne tidligere forskning fokuserede dog kun på ændringer i hjernens visuelle cortex. I den nuværende undersøgelse besluttede forskerne at gå et skridt videre og forsøge at behandle andre hjerneregioner, der er involveret i hukommelse og indlæringsprocesser ved hjælp af lydstimulering til at genbalancere gamma-hjernebølger.
Således gik de videre og udsatte mus for 40 Hertz-lyde i 1 time om dagen i 7 på hinanden følgende dage. Denne auditive stimulering havde den virkning at reducere beta-amyloidniveauer ikke kun i den auditive cortex, men også i hippocampus, en hjerneområde, der spiller en nøglerolle i behandling og tilbagekaldelse af minder.
"Det, vi har demonstreret her, er, at vi kan bruge en helt anden sensorisk modalitet til at inducere gamma-svingninger i hjernen," siger professor Tsai.
"Og for det andet," tilføjer hun, "kan denne auditiv stimuleringsinduceret gamma reducere amyloid- og Tau-patologi i ikke kun den sensoriske cortex, men også i hippocampus."
Endnu vigtigere, da forskerne vurderede effekten af denne lydstimuleringsbehandling på gnavernes kognitive evner, fandt de, at musens minder var forbedret, og at de klarede sig meget bedre på en test, der krævede, at de skulle finde vej ud af en labyrint ved husker vartegn.
Ved afslutningen af behandlingen var musens evne til at huske objekter, som forskere tidligere havde udsat dem for, også forbedret.
Kombineret tilgang giver de bedste resultater
Med hensyn til dens fysiologiske virkning udløste den auditive stimulering ikke kun mikroglial aktivitet, men havde også en effekt på blodkar og cirkulation. Dette, antager forskerne, kan hjælpe med yderligere at reducere niveauet af giftige proteiner i hjernen.
På grund af disse fund kombinerede holdet derefter lys- og lydstimuleringsbehandling og var glædeligt overrasket over at finde ud af, at denne behandling havde en endnu bedre effekt.
Forskerne fandt ud af, at kombinationsmetoden førte til eliminering af beta-amyloide plaques i flere hjerneområder, inklusive den præfrontale cortex, hvilket er vigtigt for højere ordens kognitive funktion.
Desuden tilbød det et mere intensivt boost til mikroglial aktivitet. "Disse mikroglia bunker bare oven på hinanden omkring plaketterne," bemærker professor Tsai og kalder effekten "meget dramatisk."
"Når vi kombinerer visuel og auditiv stimulering i en uge, ser vi engagementet i den præfrontale cortex og en meget dramatisk reduktion af amyloid."
Prof. Li-Huei Tsai
Holdet fandt også, at hvis de afbrød behandlingen efter den første uge, ville dens positive virkninger forsvinde inden for kun 1 uge, hvilket antyder, at specialister muligvis skal administrere denne terapi kontinuerligt.
Prof. Tsai og kolleger er allerede gået videre med at fastslå, at den nye kombinationsbehandling er sikker hos mennesker, og de tilmelder sig i øjeblikket deltagere med Alzheimers tidlige former for et klinisk forsøg, som de har designet til at vurdere behandlingseffekten på mennesker.
