Die ersten Methoden, die sensorische Stimulation zur Verbesserung der Alzheimer-Krankheit verwenden, wurden vor etwa zwei Jahren entwickelt, dann ging es um Lichtstimulation. Jetzt haben Wissenschaftler Schall angewendet und entwickeln eine kombinierte Licht-Ton-Technik. Vor einer Woche erschien auf der Website des Massachusetts Institute of Technology (im Folgenden als MIT bezeichnet) ein Artikel, in dem Gruppen unter der Leitung von Anthony Martorell und Li-Huei Tsai mithilfe von Schallstimulation einen Effekt erzielten.
Laut Neurowissenschaftlern gelang es ihnen, eine einzigartige Kombination von Schall- und Lichtreizen zu finden, die in Experimenten an Labormäusen Amyloid-Plaques reduzieren und infolgedessen das Gedächtnis verbessern und kognitive Beeinträchtigungen im Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit teilweise beseitigen konnten. Wissenschaftler bereiten sich auf eine Studie am Menschen vor. Das Experiment wird wahrscheinlich die Stimulationstherapie für die Alzheimer-Krankheit auf ein neues Niveau bringen. Unter dem Schnitt mehr über die neue Methode und die Ergebnisse der Studie sowie ein paar Worte über die Krankheit selbst.
Ein bisschen über Alzheimer
Die Alzheimer-Krankheit ist die häufigste neurodegenerative Erkrankung auf dem Planeten, bei der sich Amyloid-Plaques und neurofibrilläre Verwicklungen (intrazelluläre Beta-Amyloid-Plaques) ansammeln. Es betrifft sowohl den Kortex als auch einige subkortikale Strukturen des Gehirns. Alzheimer ist heute eine der häufigsten Formen von Demenz.
Die pathophysiologischen Mechanismen der Krankheit wurden nicht vollständig untersucht, aber es ist bekannt, dass die Ansammlung von Ablagerungen von Beta-Amyloid und Zellmaterial um und innerhalb der Zellen (Plaques und Verwicklungen) und deren unkontrolliertes Wachstum den massiven Tod von Neuronen verursachen. Dies führt wiederum zu einem raschen Gedächtnisverlust und einer Verschlechterung der kognitiven Prozesse.
Eines der wichtigsten Probleme bei der Behandlung der Alzheimer-Krankheit ist die hohe Dichte und Unlöslichkeit von Amyloidablagerungen. Plaques treten im Zusammenhang mit einer Verletzung der Proteinsynthese im Neuron auf, genauer gesagt im Zusammenhang mit einer übermäßigen Phosphorylierung des Tau-Proteins. Infolge dieses Prozesses beginnen Proteinstränge zusammenzukleben und Amyloidplaques und -verwicklungen zu bilden. Dichte Ablagerungen führen zum Zerfall von Mikrotubuli in den Zellen, was letztendlich zum Tod von Neuronen führt.
Derzeit gibt es keine Methoden zur radikalen Behandlung der Alzheimer-Krankheit. Palliative Methoden sind jedoch weit verbreitet, unter denen die Stimulationstherapie nicht die letzte ist.
Die Essenz der MIT-Experimente
Experimentiere mit LichtVor zwei Jahren berichtete das Nature Magazine, dass Forscher des Instituts Alzheimer-Mäuse mit hohem Beta-Amyloid-Gehalt in der Großhirnrinde flackerndem Licht ausgesetzt haben. Die Mäuse wurden mit einem Licht im Raum gelassen, das mit einer Frequenz von 40 Hz flackerte. Die Exposition dauerte eine Stunde pro Tag und wurde eine Woche lang angewendet. Forscher haben eine Beziehung zwischen Gamma und Amyloid Beta vorgeschlagen.
Lichtschimmernde „Bäder“ reichten aus, um die Synthese von Beta-Amyloid bei jungen Mäusen mit hohem Gehalt um 40-50% und bei alten Mäusen (mit ausgeprägter Alzheimer-Form) signifikant zu reduzieren - was zur Resorption bereits gebildeter Plaques führte. Die Exposition gegenüber einem Lichtreiz, der in der Kontrollgruppe mit einer anderen Frequenz flackerte, verursachte keinen solchen Effekt.
Die Analyse der Genexpression unter dem Einfluss eines Lichtreizes zeigte die Induktion von Genen, die für die Aktivierung von Makrophagen in Mikroglia verantwortlich sind, die wiederum das Einfangen von Amyloid Beta durchführen.
Alle Phänomene wurden hauptsächlich in den Zellen des visuellen Kortex beobachtet und wirkten sich nicht auf andere Bereiche des Gehirns aus. In der Zwischenzeit wirkten sich Plaques bei Alzheimer nicht nur auf den visuellen Teil des Kortex aus, weshalb die Forscher beschlossen, die Methode zu verbessern.
Experimentieren Sie mit Licht und TonBei der Entwicklung eines früheren Experiments setzten Wissenschaftler Mäuse mit Alzheimer einer Kombination von visuellen und akustischen Reizen der gewünschten Frequenz aus. Wie im vorherigen Experiment versuchten die Forscher, die Gamma-Aktivität von Neuronen zu induzieren und so die Anzahl der Amyloid-Plaques gleichzeitig sowohl im visuellen als auch im auditorischen Kortex zu reduzieren.
Zunächst wurden Experimente zur auditorischen Stimulation durchgeführt. Die Annahme des Institutsleiters Li-Hui Tsai, dass eine durch Schallstimulation verursachte Gamma-Induktion die Umwandlung von Tau-Proteinen in Amyloid-Plaques nicht nur im sensorischen Kortex, sondern auch im Hippocampus verringern kann. Danach wechselten die Wissenschaftler zu einem komplexen Effekt.
Das Ergebnis hat die Erwartungen übertroffen. Ein einwöchiges Experiment zeigte eine verbesserte Gedächtnisfunktion und kognitive Fähigkeiten. Plaques lösen sich in großen Bereichen des Gehirns auf. Ablagerungen verschwanden in Bereichen des Gehirns, die für Funktionen wie Denken, Lernen und Gedächtnis von entscheidender Bedeutung sind.
Li-Huei Tsai, Leiter des MIT-Instituts für Gedächtnisstudien, sagte: "Wenn wir eine Woche lang visuelle und auditive Stimulation kombinieren, sind die Auswirkungen auf den präfrontalen Kortex und eine sehr starke Abnahme der Amyloidspiegel offensichtlich." Dies bedeutet, dass der kombinierte Effekt nicht nur den sensorischen Kortex beeinflusst hat, sondern auch die Bereiche des Gehirns, die für das Denken verantwortlich sind.
Wissenschaftler sind optimistisch in Bezug auf menschliche Tests. Derzeit wurden Vorstudien zur Sicherheit der Methode für gesunde Menschen durchgeführt.
Ein bisschen darüber, wie es funktioniert
Gehirnneuronen können elektrische Signale erzeugen, Signale können sich synchronisieren und das sogenannte bilden Gehirnwellen in mehreren Frequenzbereichen. Es wurde festgestellt, dass Patienten mit Alzheimer-Krankheit Verletzungen der Gamma-Aktivität von Neuronen im Bereich von 30 bis 60 Hz aufweisen. Es wird angenommen, dass diese Wellenaktivität für Gehirnfunktionen wie Aufmerksamkeit, Wahrnehmung und Gedächtnis wichtig ist.
Die Forscher schlugen vernünftigerweise vor, dass Schall- und Lichtstimulation eine Gamma-Induktion in Gehirnzellen verursachen würde, was wiederum Immunantworten (Makrophagenaktivierung) und Beta-Amyloid-Resorptionsprozesse auslösen würde.
Zusammenfassung
Es ist noch zu früh, um über den Sieg über die Alzheimer-Krankheit zu sprechen, aber die Ergebnisse der Autoren der Studie können nur beeindrucken. Wissenschaftler verbergen Optimismus nicht, und Studien an Menschen können in diesem Jahr zu Ergebnissen führen. Traditionell hoffe ich auf Ihre Meinung zur Methodik und ihren Perspektiven in den Kommentaren.
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