Dobre wibracje: Stymulacja dotykowa może pomóc w leczeniu choroby Alzheimera

streszczenie: Naukowcy odkryli, że stymulacja dotykowa o częstotliwości 40 Hz może pomóc zmniejszyć patologię i objawy choroby Alzheimera.

Badanie przeprowadzone na modelu myszy z chorobą Alzheimera wykazało poprawę zdrowia mózgu i funkcji motorycznych przy codziennej ekspozycji na taką stymulację przez kilka tygodni.

To badanie pokazuje, że taka stymulacja może obniżyć poziom fosforylowanego tau, białka sygnalizującego chorobę Alzheimera i chronić neurony przed uszkodzeniem i utratą synaps. Odkrycie to może otworzyć nowe możliwości nieinwazyjnych strategii terapeutycznych w leczeniu chorób neurodegeneracyjnych.

Kluczowe fakty:

1. Badanie jest pierwszym, które pokazuje, że stymulacja dotykowa o częstotliwości 40 Hz może obniżyć poziom ufosforylowanego białka tau, białka związanego z chorobą Alzheimera, oraz zapobiegać śmierci neuronów i utracie synaps.
2. Model myszy z chorobą Alzheimera narażonych codziennie na wibracje o częstotliwości 40 Hz przez kilka tygodni wykazał poprawę zdrowia mózgu i funkcji motorycznych w porównaniu z nieleczonymi kontrolami.
3. Zespół chce odkryć, czy ten rodzaj stymulacji może przynieść korzyści ludziom o słabych funkcjach motorycznych.

źródło: Piccoer Institute for Learning and Memory

Dowody na to, że nieinwazyjna stymulacja sensoryczna rytmów częstotliwości gamma mózgu 40 Hz może zmniejszyć patologię i objawy choroby Alzheimera, objawiające się już światłem i dźwiękiem przez wiele grup badawczych na myszach i ludziach, teraz obejmują stymulację dotykową.

Nowe badanie przeprowadzone przez naukowców z Massachusetts Institute of Technology pokazuje, że model myszy z chorobą Alzheimera, które były narażone na wibracje o częstotliwości 40 Hz na godzinę dziennie przez kilka tygodni, wykazywał poprawę zdrowia mózgu i funkcji motorycznych w porównaniu z nieleczonymi kontrolami.

Grupa MIT nie jest pierwszą, która wykazała, że ​​dotykowa stymulacja częstotliwości gamma może wpływać na aktywność mózgu i poprawić funkcje motoryczne, ale jako pierwsi wykazali, że stymulacja może również obniżyć poziom fosfolipidów białka Alzheimera, zapobiegając obumieraniu lub utracie neuronów. połączenia obwodów synaps i zmniejszają uszkodzenia DNA neuronów.

„Ta praca pokazuje trzecią modalność sensoryczną, której możemy użyć do zwiększenia mocy gamma w mózgu” – powiedział Li-Huei Tsai, autor korespondent badania i dyrektor Picower Institute for Learning, Memory and Brain Aging Initiative na MIT. oraz profesor Picower na Wydziale Nauk o Mózgu i Kognitywistyce (BCS).

„Jesteśmy bardzo podekscytowani widząc, że stymulacja dotykowa o częstotliwości 40 Hz korzystnie wpływa na zdolności motoryczne, czego nie wykazano innymi metodami. Ciekawe będzie sprawdzenie, czy stymulacja dotykowa może przynieść korzyści osobom z upośledzeniem funkcji motorycznych.”

Ho-Jun Suk, Nicole Buie, Guojie Xu i Arit Banerjee są głównymi autorami badania w Granice w starzejącej się neuronauce oraz Ed Boyden, Y. Eva Tan profesor neurotechnologii w MIT, współautor artykułu. Boyden, członek stowarzyszony Picwoer Institute, jest również powołany do BCS, a także Wydziałów Bioinżynierii, Sztuki i Nauki Mediów, Instytutu Badań nad Mózgiem McGovern oraz K. Lisa Yang Cener ds. Bioniki.

Uczucie energii

W serii prac badawczych, która rozpoczęła się w 2016 roku, współpraca prowadzona przez laboratorium Tsai wykazała, że ​​migające światło i/lub akustyczne klikanie z częstotliwością 40 Hz (technika zwana GENUS dla Gamma Entrainment przy użyciu bodźców czuciowych) zmniejsza poziom białek amyloidu-beta i tau. , zapobiega śmierci neuronów, zachowuje synapsy, a nawet zachowuje zdolność uczenia się i pamięć w różnych modelach myszy z chorobą Alzheimera.

Zespół niedawno wykazał w pilotażowych badaniach klinicznych, że stymulacja światłem i dźwiękiem o częstotliwości 40 Hz jest bezpieczna, skutecznie zwiększa aktywność i łączność mózgu oraz wydaje się przynosić znaczące korzyści kliniczne w małej grupie ochotników z chorobą Alzheimera we wczesnym stadium.

Inne grupy powtórzyły i potwierdziły korzyści zdrowotne stymulacji sensorycznej 40 Hz, a firma MIT, Cognito Therapeutics, rozpoczęła III fazę badań klinicznych stymulacji światłem i dźwiękiem w leczeniu choroby Alzheimera.

W nowym badaniu sprawdzono, czy stymulacja dotykowa całego ciała o częstotliwości 40 Hz przyniosła znaczące korzyści w dwóch powszechnych mysich modelach neurodegeneracji choroby Alzheimera, mysz tau P301S, która podsumowuje patologię tau choroby, oraz mysz CK-p25, która podsumowuje synapsę widoczne straty i uszkodzenia DNA w chorobach ludzi.

Zespół skoncentrował swoje analizy na dwóch obszarach mózgu: pierwotnej korze somatosensorycznej (SSp), w której przetwarzane są wrażenia dotykowe, oraz pierwotnej korze ruchowej (MOp), w której mózg nakazuje ruch ciału.

Aby wytworzyć bodziec wibracyjny, naukowcy umieścili klatki szczurów nad głośnikami odtwarzającymi dźwięk o częstotliwości 40 Hz, co spowodowało wibracje klatek.

Niestymulowane myszy kontrolne w klatkach były rozproszone w tym samym pomieszczeniu tak, że wszystkie myszy słyszały ten sam dźwięk o częstotliwości 40 Hz. Dlatego różnice zmierzone między myszami stymulowanymi i kontrolnymi zostały wykonane przez dodanie stymulacji dotykowej.

Naukowcy najpierw potwierdzili, że wibracje 40 Hz mają wpływ na aktywność neuronów w mózgach zdrowych (tj. myszy bez choroby Alzheimera).

Jak zmierzono za pomocą ekspresji białka c-fos, aktywność wzrosła 2-krotnie w SSp i ponad 3-krotnie w MOp, co jest statystycznie istotnym wzrostem w tym drugim przypadku.

Gdy naukowcy dowiedzieli się, że stymulacja dotykowa o częstotliwości 40 Hz może zwiększyć aktywność neuronów, ocenili wpływ na chorobę w dwóch mysich modelach. Aby zapewnić reprezentację obu płci, zespół wykorzystał samce myszy P301S i samice myszy CK-p25.

Myszy P301S stymulowane przez trzy tygodnie wykazywały znaczną ochronę neuronów w porównaniu z niestymulowanymi kontrolami w obu obszarach mózgu. Stymulowane myszy wykazały również znaczny spadek tau w SSp o dwa pomiary i wykazywały podobne tendencje w MOp.

Myszy CK-p25 otrzymały sześciotygodniową stymulację wibracyjną. Myszy te wykazywały wyższy poziom markerów białek synaptycznych w obu regionach mózgu niż myszy kontrolne, które nie wytrząsały. Wykazały również niski poziom uszkodzeń DNA.

Na koniec zespół ocenił zdolności motoryczne szczurów narażonych na wibracje w porównaniu z brakiem ekspozycji. Odkryli, że oba modele myszy były w stanie pozostać na obracającym się pręcie znacznie dłużej. Myszy P301S były również zawieszone na drucianej siatce znacznie dłużej niż myszy kontrolne, podczas gdy myszy CK-p25 wykazywały pozytywny, aczkolwiek nieistotny trend.

Autorzy podsumowują: „Obecne badanie, wraz z naszymi poprzednimi badaniami z wykorzystaniem wizualnego lub słuchowego GENUS, pokazuje potencjał wykorzystania nieinwazyjnej stymulacji sensorycznej jako nowej strategii terapeutycznej w celu poprawy patologii i poprawy funkcjonowania behawioralnego w chorobach neurodegeneracyjnych”.

Finansowanie: Wsparcie dla badania pochodziło od JPB Foundation, Picower Institute for Learning and Memory, Eduardo Eurnekian, DeGroof-VM Foundation, Halis Family Foundation, Melissa i Doug Ko Hahn, Lester Gimpelson, Eleanor Schwartz Charitable Foundation, Dolby Family oraz Kathleen i Miguel Octavio, Jay i Carol Miller, Ann Gao, Alex Ho i Charles Hiken.

O tym wyszukiwaniu wiadomości o chorobie Alzheimera

autor: Dawid Orenstein
źródło: Piccoer Institute for Learning and Memory
Komunikacja: David Orenstein – Picquer Institute for Learning and Memory
zdjęcie: Zdjęcie przypisane do Neuroscience News

Oryginalne wyszukiwanie: otwarty dostęp.
„Stymulacja ruchu wibracyjnego o częstotliwości gamma łagodzi choroby związane z neurodegeneracją oraz poprawia funkcje motoryczneNapisane przez Li-Huei Tsai i in. Granice w starzejącej się neuronauce

podsumowanie

Stymulacja ruchu wibracyjnego o częstotliwości gamma łagodzi choroby związane z neurodegeneracją oraz poprawia funkcje motoryczne

Ryzyko rozwoju chorób neurodegeneracyjnych wzrasta wraz z wiekiem, a chorobom tym towarzyszą różne stany patologiczne i zaburzenia czynnościowe.

Wcześniej wykazaliśmy, że nieinwazyjna stymulacja wizualna za pomocą błysków światła o częstotliwości 40 Hz poprawiła patologię i zmieniła funkcje poznawcze w mysich modelach neurodegeneracji, ale nie badano, czy stymulacja 40 Hz za pomocą innej modalności sensorycznej może wpływać na neurodegenerację i funkcje motoryczne.

Tutaj pokazujemy, że stymulacja wibracyjna całego ciała przy 40 Hz prowadzi do zwiększonej aktywności nerwowej w pierwotnej korze somatosensorycznej (SSp) i pierwotnej korze motorycznej (MOp). W dwóch różnych mysich modelach neurodegeneracji, myszy Tau P301S i CK-p25, codzienna ekspozycja na wibracyjną stymulację ruchu o częstotliwości 40 Hz przez kilka tygodni również spowodowała zmniejszenie patologii mózgu w SSp i MOp.

Co więcej, zarówno myszy Tau P301S, jak i CK-p25 wykazały lepszą wydajność motoryczną po kilku tygodniach codziennej stymulacji wibracyjnej 40 Hz. Zatem stymulacja wibracyjna o częstotliwości 40 Hz może być uważana za obiecującą strategię terapeutyczną w przypadku chorób neurodegeneracyjnych z deficytami motorycznymi.