Li-Hui Tsai vsako jutro med utripajočim zaslonom meditira. Sinhrono s utripi svetlobe se slišijo ostri zvoki, ki nekoliko spominjajo na klike castanetov plesalca flamenka, le veliko glasneje. Vendar ritem tukaj ni za zabavo.
Kombinacija utripajoče svetlobe in klika zvokov pomaga sinhronizirati električne procese v možganih, znane kot gama valovi.
Nepozorjenim se lahko ta zvočna in svetlobna obravnava zdi kot nov prv za velnes oboževalce. Toda Tsai je nevrofiziolog z Massachusetts Institute of Technology (Cambridge, ZDA). In ima dokaze, da lahko ta postopek prepreči razvoj Alzheimerjeve bolezni.
Raziskave Li-Hui Tsaija so nov korenit pristop k preprečevanju in zdravljenju najpogostejše oblike senilne demence.
Danes zaradi demence trpi približno 50 milijonov ljudi po vsem svetu - in ta številka naj bi se do leta 2050 potrojila.
Z nevrološkega vidika (glede na prevladujočo hipotezo - Ed.) Je glavna sprememba, povezana z Alzheimerjevo boleznijo, kopičenje strupenih beljakovin v možganih (amiloidni plaki) in nastajanje tau beljakovin v nevronih.
Kot kaže, se zdi, da oba procesa pustošita v naših nevronih in njihovih sinapsah (stični točki med dvema nevronoma, ki jima omogočata "pogovor").
Torej ne preseneča, da se je v zadnjih treh desetletjih večina raziskav Alzheimerjeve bolezni osredotočila na iskanje zdravil za odstranjevanje teh plakov - in vendar še čakamo na preboj.
Promocijski video:
In zdaj vrsta novih raziskav kaže na to, da odgovor morda ni kemični, ampak električni.
In vse je odvisno od tistih gama ritmov, za katere se zdi, da sprožijo neke vrste čistilne operacije v možganih, odstranjevanje strupov, preden začnejo povzročiti škodo.
Zdravilni možganski valovi
V vsakdanjem življenju pogosto uporabljamo besedo "zoreti", ko gre za nenaden nalet navdiha. V nevrofiziologiji nas zasijejo posebni valovi v možganih, ritmični vzorec električne aktivnosti, ki jih ustvarijo skupine nevronov v možganih z določeno frekvenco.
Tako kot radijske ali televizijske postaje oddajajo svoj signal na določeni valovni dolžini, se zdi, da so različne frekvence možganskih valov povezane z zelo specifičnimi nevrološkimi funkcijami.
Gama valovi oscilirajo od 30 do 100 krat na sekundo in jih lahko običajno opazimo, ko se na nekaj osredotočimo ali se nečesa spomnimo.
V nekaterih zelo zanimivih raziskavah zgodnjih 2000-ih je bilo dokazano, da so bolniki z Alzheimerjevo boleznijo še posebej šibki, zlasti gama valovi, najhitrejši možganski ritmi (v primerjavi z zdravimi ljudmi brez znakov upada duševnih sposobnosti), kar kaže na kršitev le-teh ritmi so lahko vpleteni v bolezen.
Vendar ni bilo jasno, ali je to le še ena posledica že začete splošne nevrodegeneracije ali, kar je mogoče, njen vzrok. In skupina znanstvenikov pod vodstvom Tsaja se je odločila, da to ugotovi.
Da bi načeloma dokazali svojo hipotezo, so se najprej zatekli k tehniki, imenovani optogenetika, v kateri so nevroni laboratorijske miške genetsko spremenjeni, da se odzovejo na svetlobo določene barve.
Znanstveniki lahko z drobnim virom svetlobe v lobanjo živali zelo natančno spodbudijo gama valove in opazujejo učinke.
Varovanje možganov
In to, kar so videli, je bilo neverjetno. Ne le, da je prišlo do občutnega zmanjšanja amiloidnih oblog. Raziskovalci so odkrili mehanizem njihovega nastanka.
Posebej zanimiv je bil vpliv na mikroglije možganov (makrofagne celice, nekakšna reševalna ekipa, telesni stražarji naših možganov, ki skrbijo za njegovo zdravje).
"So kot imunski nadzor," razlaga Tsai. "Spremljajo okolje in lahko očistijo patogene, strupene odpadke in tuje snovi."
Dosedanje študije so pokazale, da mikroglije pri bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo pogosto ne morejo pravilno opravljati svojih nalog. A zdi se, da gama valovi lahko zbudijo celice makrofagov, kar vodi do zmanjšanja števila amiloidnih plakov in tau beljakovinskih grud.
Poleg tega učinek uporabe gama valov pride zelo hitro. Samo ena ura stimulacije je bila dovolj za aktiviranje mikroglije in doseganje opaznega zmanjšanja števila amiloidnih oblog.
Ta učinek gama valov na makrofažne celice predstavlja velik korak naprej v našem razumevanju Alzheimerjeve bolezni (in funkcije gama valov), je dejal Tsai.
Optogenetska stimulacija pa je postopek, ki ga pri ljudeh ni enostavno uporabiti. V naslednjem koraku je Tsai poskušal preizkusiti, ali bi delovale manj invazivne oblike sinhronizacije možganskih valov.
V enem eksperimentu so znanstveniki miši vsak dan v eni uri osvetljevali utripajočo svetlobo s frekvenco 40 Hz, medtem ko so v drugih poskusih živali slišale zvoke hitrega klika s to frekvenco.
In v vsakem od primerov, ki je deloval, je prišlo do sinhronizacije. Makrofaške celice so delovale bolj aktivno, raven strupenih beljakovin se je zmanjšala.
Pomembno je tudi, da je vse to vplivalo na vedenje miši. Tisti, ki so prejemali stimulacijo, so hitreje našli pot iz labirinta in si jo bolje zapomnili - v nasprotju s tistimi, ki so starali brez stimulacije.
Ugodne vibracije
Toda, ali bodo znanstveniki lahko te rezultate ponovili pri resničnih bolnikih z Alzheimerjevo boleznijo?
Tsai se zdaj loteva kliničnih preskušanj, da bi raziskal dolgoročne koristi stimulacije gama valov za ljudi.
Toda druga raziskava je že našla spodbudne dokaze, da takšna stimulacija vodi k izboljšanju kognitivnih zmogljivosti.
Študija, ki jo je vodila Amy Clements-Cortez z univerze v Torontu v Kanadi, je uporabila taktilno stimulacijo kot tudi slušno stimulacijo. Udeleženci z diagnozami različnih stopenj Alzheimerjeve bolezni so sedeli na stolu s šestimi zvočniki, ki so pri frekvenci gama valov oddajali nizke zvoke.
Spominjalo je na delovanje nizkotonskega zvočnika (nizkofrekvenčni zvočnik), pravi Clements-Cortez, zaradi česar so udeleženci čutili svetlobne vibracije po telesu.
Po šestih 30-minutnih sejah so bolniki pokazali izboljšave standardnih testov za različne kognitivne sposobnosti, vključno z mentalnim štetjem in kratkotrajnim spominom.
To je bilo še posebej presenetljivo, če upoštevate, kako kratek je bil interval stimulacije, ugotavlja Clements-Cortez.
Pripoveduje tudi drugega pacienta z blagimi znaki demence, ki podobno napravo uporablja že tri leta doma. "Tri leta pozneje smo jo prišli obiskati," pravi Clements-Cortes. "Njene miselne sposobnosti se niso poslabšale, ostale so približno enake."
Jasno je, da je treba z večjimi vzorci zbrati veliko več podatkov, vendar so začetni rezultati po Clements-Cortesu "neverjetno navdihujoči."
Možno je, da bodo pacienti lahko dobili tovrstno terapijo zgolj z gledanjem televizije ali poslušanjem radia, pravi.
Po toliko letih brezplodnih poskusov, da bi našli zdravilo za Alzheimerjevo bolezen, se je na koncu tunela končno zasvetila luč?
Kaže, da je lahko nova metoda še posebej dragocena za zgodnje posredovanje med potekom bolezni.
Martin O'Halloran z Irske univerze na Irskem poudarja, da čeprav imajo pacienti kognitivne težave, je treba potrditi diagnozo Alzheimerjeve bolezni, kar traja dolgo, in to odloži začetek zdravljenja, saj zdravniki nočejo tvegati stranskih učinkov, dokler niso prepričani v diagnozo. …
"Vsaka zgodnja intervencija za te bolnike mora biti čim bolj neinvazivna in varna," pravi. "Vključno z uporabo utripajoče svetlobe ali ponavljajočim se zvokom." (Za bolnike z epilepsijo to ni primerno, saj lahko stimulacija sproži napad.)
Barry McDermott, raziskovalec na Irski nacionalni univerzi, je prav tako optimističen glede ugotovitev.
"Noben zdravnik ne bo predpisal Alzheimerjevih zdravil za preprečevanje, vendar je ta metoda nekaj, kar lahko začnete uporabljati vnaprej," ugotavlja. - Tako enostavno in lahko. Teoretično bi lahko celo imeli takšno aplikacijo na svojem pametnem telefonu."
Kljub hitremu napredku na področju raziskav tako O'Halloran kot McDermott, ki sta pred kratkim pregledala potencial tehnologije za Journal of Alzheimer's Disease Research, poudarjata, da je treba odgovoriti na številna vprašanja.
Poleg potrebe po resnejši potrditvi dolgoročne uporabnosti metode v kliničnih preskušanjih je treba razumeti tudi, kakšna frekvenca gama valov je idealna za uporabo in kakšno je optimalno trajanje uporabe.
Čeprav se zdi malo verjetno, da boste dobili prevelik odmerek gama valov, bo koristno ugotoviti, ali bo pretirano navdušenje nad metodo povzročilo neželene učinke, poudarjajo irski znanstveniki.
Poleg tega je še treba ugotoviti, ali stimulacija gama valov izboljša mentalno sposobnost zdravih ljudi.
Tsai je tu previdna: verjame, da obstaja določena omejitev, kaj lahko gama valovi storijo za zdrave možgane.
Vendar upa, da je metoda lahko uporabna kot preventivni ukrep po tem, ko je oseba prestopila srednjo starost - da bi možgani normalno delovali, preden se pojavijo prvi znaki duševnega upada. "Mislim, da je to mogoče," pravi.
Kljub številnim vprašanjem, na katera je še treba odgovoriti, Tsai napravo že preizkuša na sebi. "In počutim se odlično," pove s hudom nasmehom.
Kot vsaka znanstvenica tudi Li-Hui Tsai razume, da njene osebne izkušnje ne moremo jemati kot prepričljiv dokaz. Če pa bodo rezultati njenih raziskav potrjeni, mnogi od nas morda začnejo svoj dan s podobnimi zvočnimi in svetlobnimi postopki, da bodo naši možgani zdravi.
David Robson