Hver morgen mediterer Li-Hui Tsai foran en flimrende skjerm. Synkront med lysglimt høres skarpe lyder, noe som minner om klikkene på castanettene til en flamencodanser, bare mye høyere. Rytmen her er imidlertid ikke for moro skyld.
Kombinasjonen av flimrende lys og klikkelyder hjelper til med å synkronisere elektriske prosesser i hjernen kjent som gammabølger.
For de uinnvidde kan denne lyd- og lysbehandlingen virke som en ny kjepphest for velværefans. Men Tsai er en nevrofysiolog fra Massachusetts Institute of Technology (Cambridge, USA). Og hun har bevis på at denne prosedyren kan forhindre utvikling av Alzheimers sykdom.
Li-Hui Tsais forskning er en radikal ny tilnærming til å forebygge og behandle den vanligste formen for senil demens.
I dag lider rundt 50 millioner mennesker over hele verden av demens - og dette tallet forventes å tredobles innen 2050.
Fra et nevrologisk synspunkt (i henhold til den rådende hypotesen - Red.), Er den viktigste endringen assosiert med Alzheimers akkumulering av giftig protein i hjernen (amyloid plakk) og dannelsen av tau-proteinansamlinger i nevroner.
Som et resultat ser begge prosesser ut til å ødelegge i nevronene våre og deres synapser (kontaktpunktene mellom to nevroner som lar dem "snakke").
Så det er ikke overraskende at mye av Alzheimers forskning de siste tre tiårene har fokusert på å finne medisiner for å fjerne disse plakkene - og likevel venter vi på et gjennombrudd.
Salgsfremmende video:
Og nå antyder en serie nye studier at svaret kanskje ikke er kjemisk, men elektrisk.
Og det avhenger av de gamma-rytmene som ser ut til å utløse en slags renseaksjon i hjernen, og fjerne giftstoffer før de begynner å forårsake skade.
Healing Brain Waves
I hverdagen bruker vi ofte ordet "daggry" når det kommer til en plutselig bølge av inspirasjon. I nevrofysiologi er det som går opp for oss spesielle bølger i hjernen, et rytmisk mønster av elektrisk aktivitet skapt av grupper av nevroner i hele hjernen med en bestemt frekvens.
På samme måte som radio- eller tv-stasjoner overfører signalet på en bestemt bølgelengde, ser forskjellige frekvenser av hjernebølger ut til å være relatert til veldig spesifikke nevrologiske funksjoner.
Gamma bølger svinger rundt 30 til 100 ganger i sekundet og kan vanligvis sees når vi konsentrerer oss om noe eller prøver å huske noe.
I noen veldig interessante studier fra begynnelsen av 2000-tallet ble det påvist at pasienter med Alzheimers er spesielt svake, spesielt gammabølger, de raskeste hjernerytmene (sammenlignet med friske mennesker uten tegn på nedgang i mentale evner), noe som antyder at brudd på disse rytmer kan impliseres i sykdommen.
Imidlertid var det ikke klart om dette bare var en annen konsekvens av den allerede pågående generelle nevrodegenerasjonen, eller potensielt årsaken til den. Og et team av forskere ledet av Tsai bestemte seg for å finne ut av det.
For å bevise deres hypotese i prinsippet, tok de først til en teknikk kjent som optogenetikk, der nevronene til en laboratoriemus blir genetisk endret for å svare på lys av en spesifikk farge.
Ved å plassere en ørliten lyskilde i skallen til et dyr, kan forskere stimulere gammabølger med veldig høy presisjon og observere konsekvensene.
Vakter hjernen
Og det de så var fantastisk. Ikke bare var det en betydelig reduksjon i amyloide plakk. Forskere oppdaget mekanismen for skapelsen av dem.
Spesielt interessant var effekten på hjerne mikroglia (makrofagceller, et slags nødredningsteam, livvakter i hjernen vår, som ivaretok helsen).
"De er som immunovervåkning," forklarer Tsai. "De overvåker miljøet og kan rense ut patogener, giftig avfall og fremmede stoffer."
Tidligere studier har funnet at hos pasienter med Alzheimers ofte ikke er microglia i stand til å utføre oppgavene sine på riktig måte. Men det ser ut til at gammabølger kan vekke makrofagceller, noe som fører til en reduksjon i antall amyloide plakk og tau-proteinklumper.
Dessuten kommer effekten av å bruke gammabølger veldig raskt. Bare en times stimulering var nok til å aktivere mikroglia og oppnå en merkbar reduksjon i antall amyloide plakk.
Denne effekten av gammabølger på makrofagceller representerer et stort sprang fremover i vår forståelse av Alzheimers sykdom (og funksjonen til gammabølger), sa Tsai.
Optogenetisk stimulering er imidlertid en prosedyre som ikke er lett å anvende hos mennesker. Så i neste trinn prøvde Tsai å teste om mindre invasive former for hjernebølgesynkronisering ville fungere.
I ett eksperiment opplyste forskere mus hver dag i en time med flimrende lys i en frekvens på 40 Hz, mens dyr i andre eksperimenter hørte raske klikkelyder på denne frekvensen.
Og i hvert tilfelle det fungerte, var det synkronisering. Makrofagceller fungerte mer aktivt, nivået av giftige proteiner falt.
Det er også viktig at alt dette påvirket musenes oppførsel. De som fikk stimulering fant en vei ut av labyrinten raskere og husket den bedre - i motsetning til de som ble gamle uten stimulering.
Fordelige vibrasjoner
Men vil forskere kunne gjenskape disse resultatene hos Alzheimers pasienter?
Tsai går nå i gang med kliniske studier for å undersøke de langsiktige fordelene ved gammabølgestimulering for mennesker.
Men en annen studie har allerede funnet noen oppmuntrende bevis på at slik stimulering fører til forbedret kognitiv ytelse.
Studien, ledet av Amy Clements-Cortez ved University of Toronto, Canada, brukte taktil stimulering i tillegg til auditiv stimulering. Deltakere med diagnoser av forskjellige stadier av Alzheimers sykdom satt i en stol med seks høyttalere som ga ut lave lyder med frekvensen av gammabølger.
Det minnet om en subwoofer (lavfrekvent høyttaler), sier Clements-Cortez, noe som fikk deltakerne til å føle en svak vibrasjon i kroppen.
Etter seks 30-minutters økter, viste pasientene forbedringer i standardtester for ulike kognitive evner, inkludert mental telling og korttidshukommelse.
Dette var spesielt overraskende når du vurderer hvor kort stimuleringsintervallet var, bemerker Clements-Cortez.
Hun har også vitnesbyrd fra en annen pasient med milde tegn på demens som har brukt en lignende enhet hjemme i tre år.”Tre år senere kom vi på besøk til henne,” sier Clements-Cortes. "Hennes mentale evner har ikke blitt dårligere, de har holdt seg omtrent de samme."
Det er tydelig at mye mer data må samles inn med større prøver, men de første resultatene, ifølge Clements-Cortes, er "utrolig inspirerende."
Det er mulig at pasienter vil kunne motta denne typen terapi bare ved å se på TV eller lytte til radio, sier hun.
Etter så mange år med fruktløse forsøk på å finne en kur mot Alzheimers, gikk det endelig opp et lys ved enden av tunnelen?
Det ser ut til at den nye metoden kan være spesielt verdifull for tidlig intervensjon i løpet av sykdommen.
Martin O'Halloran fra National University of Ireland påpeker at selv om pasienter kan ha kognitive vansker, tar det lang tid å bekrefte diagnosen Alzheimers, og dette forsinker igangsettelsen av behandlingen, siden leger ikke er villige til å risikere bivirkninger til de er sikre på diagnosen …
"Enhver tidlig intervensjon for disse pasientene bør være så ikke-invasiv og trygg som mulig," sier han. "Inkludert å bruke flimrende lys eller gjenta lyd." (For pasienter med epilepsi er dette ikke egnet, da stimulering kan utløse et anfall.)
Barry McDermott, forsker ved National University of Ireland, er også optimistisk når det gjelder funnene.
"Ingen lege vil foreskrive Alzheimers medisiner for forebygging, men denne metoden er noe du kan begynne å bruke på forhånd," bemerker han. - Det er så enkelt og lett. I teorien kan du til og med ha en slik app på smarttelefonen din.”
Til tross for raske fremskritt innen forskning, understreker både O'Halloran og McDermott, som nylig gjennomgikk teknologiens potensiale for Journal of Alzheimers Disease Research, at mange spørsmål gjenstår å svare på.
I tillegg til behovet for å få en mer seriøs bekreftelse av metodens langsiktighet i kliniske studier, er det også nødvendig å forstå hvilken frekvens av gammabølger som er ideell for bruk og hva som er optimal brukstid.
Selv om det virker usannsynlig at du vil få en overdose gammabølger, vil det være nyttig å se om overdreven begeistring for metoden vil forårsake bivirkninger, understreker de irske forskerne.
I tillegg gjenstår det å se om stimulering av gammabølger forbedrer den mentale kapasiteten til sunne mennesker.
Tsai er forsiktig her: hun mener at det er en viss grense for hva gammabølger kan gjøre for en sunn hjerne.
Men hun håper metoden kan være nyttig som et forebyggende tiltak etter at en person har passert middelalder - for å holde hjernen til å fungere normalt før de første tegnene på mental nedgang dukker opp. "Jeg tror det er mulig," sier hun.
Til tross for mange spørsmål som gjenstår å svare, tester Tsai allerede enheten på seg selv. "Og jeg føler meg bra," sier hun med et slu smil.
Som en hvilken som helst vitenskapsmann, forstår Li-Hui Tsai at hennes personlige erfaring ikke kan tas som et entydig bevis. Imidlertid, hvis resultatene av forskningen hennes bekreftes, kan det hende mange av oss starter dagen med lignende lyd- og lysbehandlinger for å holde hjernen vår sunn.
David Robson
