Gehirnwellen-stimulation kann zur Verbesserung der Alzheimer-Symptome

Durch Verfügbarmachen von Mäusen, um eine einzigartige Kombination aus Licht und Ton, MIT Neurowissenschaftler haben gezeigt, dass Sie sich verbessern können kognitive und Gedächtnisstörungen, ähnlich denen gesehen bei Alzheimer-Patienten.

Diese nicht-invasive Behandlung, die funktioniert durch die Induktion Gehirn-Wellen, bekannt als gamma-Oszillationen, auch erheblich reduziert die Anzahl von amyloid-plaques finden sich in den Gehirnen dieser Mäuse. Plaques wurden gerodet, große Teile des Gehirns, einschließlich der Flächen entscheidend für die kognitiven Funktionen wie lernen und Gedächtnis.

„Wenn wir verbinden visuelle und auditive stimulation für eine Woche, wir sehen das engagement des präfrontalen Kortex und eine sehr dramatische Reduktion der amyloid“, meint Li-Huei Tsai, Direktor des MIT Picower-Institut für Lernen und Gedächtnis und der senior-Autor der Studie.

Weitere Studie erforderlich sein werden, sagt Sie, um festzustellen, ob diese Art der Behandlung funktioniert bei menschlichen Patienten. Die Forscher haben bereits einige durchgeführt die vorläufige Sicherheit tests von dieser Art der stimulation bei gesunden Probanden.

MIT-student Anthony Martorell und Georgia Tech student Abigail Paulson sind die führenden Autoren der Studie, die erscheint in der März-14-Ausgabe der Zelle.

– Speicher Verbesserung

Das Gehirn die Neuronen, die elektrische Signale erzeugen, synchronisieren zu bilden Gehirn Wellen in verschiedenen Frequenzbereichen. Frühere Studien haben vorgeschlagen, dass Alzheimer-Patienten haben Beeinträchtigungen Ihres gamma-Schwingungen, die im Bereich von 25 bis 80 hertz (Zyklen pro Sekunde) und werden geglaubt, um dazu beitragen, Gehirnfunktionen wie Aufmerksamkeit, Wahrnehmung und Gedächtnis.

Im Jahr 2016, Tsai und Ihre Kollegen zunächst berichtet, die positiven Auswirkungen der Wiederherstellung von gamma-Oszillationen im Gehirn von Mäusen, die genetisch prädisponiert zu entwickeln, die Alzheimer-Symptome. In dieser Studie benutzten die Forscher Licht flackert bei 40 hertz, geliefert für eine Stunde pro Tag. Sie fanden heraus, dass diese Behandlung reduziert Ebenen von beta-amyloid-plaques und anderen Alzheimer-verwandten pathogenen marker, phosphoryliertes tau-protein. Die Behandlung stimuliert die Aktivität von Schmutz-clearing-immun-Zellen, den sogenannten mikroglia.

In dieser Studie, die Verbesserungen generiert durch flackernde Licht beschränkt waren, um den visuellen Kortex. In Ihrer neuen Studie, die Forscher erkunden, ob Sie könnte erreichen andere Regionen des Gehirns, wie jene, die notwendig für lernen und Gedächtnis, mit sound-Reize. Sie fanden, dass die Exposition zu einer Stunde 40-hertz-Töne pro Tag, für sieben Tage, drastisch reduziert die Menge von beta-amyloid im auditorischen cortex (Klang Prozesse) sowie der hippocampus, eine wichtige Speicher-Website, die ist in der Nähe des auditorischen Kortex.

„Was wir gezeigt haben ist, dass wir verwenden können, eine ganz andere sinnesmodalität zu induzieren gamma-Oszillationen im Gehirn. Und zweitens, diese auditive stimulation-induzierte gamma reduzieren können, amyloid-und der Tau-Pathologie nicht nur auf den sensorischen Kortex, aber auch im hippocampus,“ sagt Tsai, der ein Gründungsmitglied des MIT Alternden Gehirns Initiative.

Die Forscher testeten auch die Wirkung von auditiven stimulation auf die Mäuse, die kognitiven Fähigkeiten. Sie fanden heraus, dass nach einer Woche der Behandlung, die Mäuse viel besser, wenn die Navigation in einem Labyrinth, dass man Sie daran zu erinnern, wichtige Wahrzeichen. Sie waren auch besser in der Lage zu erkennen, Objekte, die Sie vorher kannte.

Sie fanden auch, dass die auditorische Behandlung induzierten Veränderungen nicht nur mikroglia, sondern auch die Blutgefäße, die möglicherweise die Erleichterung der Zollabfertigung von amyloid.

Dramatischer Effekt

Die Forscher beschlossen, zu versuchen, die Kombination der visuellen und auditiven stimulation, und zu Ihrer überraschung fanden Sie, dass diese doppelte Behandlung hatte eine noch größere Wirkung als entweder einer allein. Amyloid-plaques reduziert wurden, während ein viel größerer Teil des Gehirns, einschließlich des präfrontalen cortex, wo die höheren kognitiven Funktionen. Die mikroglia-Antwort war auch viel stärker.

„Diese mikroglia nur Haufen übereinander um die plaques,“ Tsai sagt. „Es ist sehr dramatisch.“

Die Forscher fanden, dass, wenn Sie behandelt, die Mäuse für eine Woche, dann wartete eine weitere Woche, um die tests durchzuführen, viele der positiven Effekte hatte, verblasst, was darauf hindeutet, dass die Behandlung brauchen würde, um gegeben werden, kontinuierlich zu pflegen, die Vorteile.

In einer Laufenden Studie, die die Forscher nun analysieren, wie gamma-Oszillationen beeinflussen bestimmten Gehirn-Zelltypen, in der Hoffnung, die Entdeckung der molekularen Mechanismen, die hinter die Phänomene, die Sie beobachtet haben. Tsai sagt, Sie hofft, zu erforschen, warum bestimmte Frequenz, die Sie verwenden, 40 hertz, hat eine solche tief greifende Auswirkungen.

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