Нейробиологи пробуют лечить болезнь Альцгеймера светом и звуком

В марте этого года в журнале Cell опубликовали результаты очередного исследования, посвященного лечению болезни Альцгеймера. Ученые из  Массачусетского технологического института воздействовали на мозг больных мышей звуковыми и световыми волнами определенной частоты и получили многообещающие результаты.

Слева – мозг мыши после проведенной терапии, содержание патологического белка в котором (светящиеся точки) стало достоверно меньше, чем без воздействия (мозг справа). Credit: Gabrielle Drummond et al / Cell 2019

Несмотря на постоянные провалы в поиске лекарства от «чумы XXI века», ученые каждый день в научных журналах рассказывают о новых и новых способах борьбы с нейродегенерацией. Научная группа MIT продолжилиа эксперименты, которые на протяжении нескольких лет там ведутся, по изучению того, как изменяется электрическая активность зон мозга в диапазоне гамма-волн под воздействием формирующихся амилоидных отложений, а также того, как на это можно повлиять.

«Генерируемые гамма-колебания (30–90 Гц) в головном мозге связаны с   высшей нервной деятельностью. С помощью неинвазивных  сенсорных стимулов, например, GENUS-системы, мы можем искусственно воспроизводить эти колебания, тем самым снижая пагубное действие амилоида на когнитивные способности мышей», — говорит Ли-Хуэй Цай (Li-Huei Tsai), руководитель экспериментальной группы.

Впервые исследователи обнаружили позитивный эффект от терапии «волнами» разного диапазона в 2016 году. Они воздействовали колебаниями световых волн с частотой 40 Гц через зрительный анализатор на зрительный центр больших полушарий мозга, и это дало положительные результаты в виде уменьшения количества бляшек в этих зонах.

На этот раз ученые сосредоточили внимание на гиппокампе (ключевой области мозга для формирования памяти, страдающей при болезни Альцгеймера) и слуховой коре. В течение семи дней они использовали систему GENUS, генерирующую разночастотные звуковые стимулы, чтобы воздействовать звуковой волной частотой 40 Гц в течение часа на подопытных животных с моделью болезни Альцгеймера. Оказалось, что это воздействие снизило количество агрегатов амилоида в слуховой коре и гиппокампе мышей за счет активации микроглии, астроцитов и роста сети микрокапилляров.

Кроме того, оказалось, что звуковое воздействие также уменьшает количество фосфорилированного тау-белка – другого маркера патологии. Сочетание же световых и звуковых сигналов приводит к образованию кластеров микроглии, что в итоге способствует понижению концентрации амилоида и в медиальной префронтальной коре.

Таким образом, терапия «вычищает» патологические белковые отложения из всех отделов неокортекса, а не только из гиппокампа и слуховой коры. Кроме структурных изменений в тестах на пространственное ориентирование животные показали улучшение показателей прохождения лабиринта, но только в случае постоянного лечения гамма-волнами. Если стимуляция прекращалась, положительные эффекты исчезали в течение следующей недели.

Комбинированное визуальное и слуховое лечение уже проверили на здоровых добровольцах, чтобы оценить его безопасность, и теперь исследователи начинают набирать экспериментальную группу пациентов с болезнью Альцгеймера на ранней стадии, чтобы изучить возможные последствия подобной терапии.

Текст: Марина Калинкина

Multi-sensory Gamma Stimulation Ameliorates Alzheimer’s-Associated Pathology and Improves Cognition by Anthony J. Martorell, Abigail L. Paulson, Ho-Jun Suk, Fatema Abdurrob, Gabrielle T. Drummond, Webster Guan, Jennie Z. Young, David Nam-Woo Kim, and others in Cell. Published online: March 2019

doi:10.1016/j.cell.2019.02.014