Hver morgen mediterer Li-Hui Tsai foran en flimrende skærm. Synkront med lysglimt høres skarpe lyde, der minder lidt om klik på castaneterne fra en flamencodanser, kun meget højere. Imidlertid er rytmen her ikke for sjov.
Kombinationen af flimrende lys og kliklyde hjælper med at synkronisere elektriske processer i hjernen kendt som gammabølger.
For de uindviede kan denne lyd- og lysbehandling virke som en ny stil for wellness-fans. Men Tsai er en neurofysiolog fra Massachusetts Institute of Technology (Cambridge, USA). Og hun har bevis for, at denne procedure kan forhindre udvikling af Alzheimers sygdom.
Li-Hui Tsai's forskning er en radikal ny tilgang til forebyggelse og behandling af den mest almindelige form for senil demens.
I dag lider omkring 50 millioner mennesker over hele verden af demens - og dette tal forventes at tredobles i 2050.
Fra et neurologisk synspunkt (i henhold til den gældende hypotese - Red.) Er den vigtigste ændring forbundet med Alzheimers akkumulering af giftigt protein i hjernen (amyloidplaques) og dannelsen af tau-proteinakkumuleringer i neuroner.
Som et resultat synes begge processer at ødelægge vores neuroner og deres synapser (kontaktpunkterne mellem to neuroner, der giver dem mulighed for at "tale").
Så det er ikke overraskende, at meget af Alzheimers forskning i de sidste tre årtier har fokuseret på at finde en kur til fjernelse af disse plaques - og alligevel venter vi stadig på et gennembrud.
Salgsfremmende video:
Og nu antyder en række nye undersøgelser, at svaret muligvis ikke er kemisk, men elektrisk.
Og det hele afhænger af de gamma-rytmer, der ser ud til at udløse en slags rensningsoperationer i hjernen og fjerne giftstoffer, inden de begynder at forårsage skade.
Healing Brain Waves
I hverdagen bruger vi ofte ordet "daggry", når det kommer til en pludselig bølge af inspiration. I neurofysiologi er det, der går op for os, specielle bølger i hjernen, et rytmisk mønster af elektrisk aktivitet skabt af grupper af neuroner i hele hjernen på en bestemt frekvens.
På samme måde som radio- eller tv-stationer transmitterer deres signal på en bestemt bølgelængde, synes forskellige frekvenser af hjernebølger at være relateret til meget specifikke neurologiske funktioner.
Gamma bølger svinger omkring 30 til 100 gange i sekundet og kan normalt ses, når vi koncentrerer os om noget eller prøver at huske noget.
I nogle meget interessante undersøgelser i de tidlige 2000'ere blev det påvist, at patienter med Alzheimers er især svage, især gammabølger, de hurtigste hjernerytmer (sammenlignet med raske mennesker uden tegn på tilbagegang i mentale evner), hvilket antyder, at en krænkelse af disse rytmer kan være impliceret i sygdommen.
Det var imidlertid ikke klart, om dette kun var en anden konsekvens af den allerede begyndte generelle neurodegeneration eller muligvis dens årsag. Og et team af videnskabsfolk ledet af Tsai besluttede at finde ud af det.
For at bevise deres hypotese i princippet benyttede de sig først til en teknik kendt som optogenetik, hvor neuronerne fra en laboratoriemus genetisk ændres for at reagere på lys af en bestemt farve.
Ved at placere en lille lyskilde i et dyrs kranium, kan forskere stimulere gammabølger med meget høj præcision og observere virkningerne.
Vogter hjernen
Og hvad de så var forbløffende. Der var ikke kun en signifikant reduktion i amyloidplaques. Forskere opdagede mekanismen for deres oprettelse.
Specielt interessant var virkningen på hjernens mikroglia (makrofagceller, et slags nødredningsteam, livvagter i vores hjerne, der tager sig af dets helbred).
”De er som immunovervågning,” forklarer Tsai. "De overvåger miljøet og kan rense patogener, giftigt affald og fremmede stoffer."
Tidligere undersøgelser har vist, at mikroglia hos patienter med Alzheimers ofte ikke er i stand til at udføre deres opgaver korrekt. Men det ser ud til, at gammabølger kan vække makrofagceller, hvilket fører til et fald i antallet af amyloidplaques og tau-proteinklumper.
Desuden kommer effekten af at bruge gammabølger meget hurtigt. Bare en times stimulering var nok til at aktivere mikrogliaerne og opnå en mærkbar reduktion i antallet af amyloidplaques.
Denne virkning af gammabølger på makrofagceller repræsenterer et stort spring fremad i vores forståelse af Alzheimers sygdom (og funktionen af gammabølger), sagde Tsai.
Optogenetisk stimulering er imidlertid en procedure, der ikke er let at anvende hos mennesker. Så i det næste trin prøvede Tsai at teste, om mindre invasive former for hjernebølgesynkronisering ville fungere.
I et eksperiment oplyste forskere mus hver dag i en time med flimrende lys ved en frekvens på 40 Hz, mens i andre eksperimenter hørte dyr hurtige kliklyde på denne frekvens.
Og i hvert af de tilfælde, det fungerede, var der synkronisering. Makrofagceller arbejdede mere aktivt, niveauet af toksiske proteiner faldt.
Det er også vigtigt, at alt dette påvirkede musenes adfærd. De, der fik stimulering, fandt hurtigere en vej ud af labyrinten og huskede den bedre - i modsætning til dem, der blev gamle uden stimulering.
Gunstige vibrationer
Men vil videnskabsmænd være i stand til at gentage disse resultater hos Alzheimers patienter i virkeligheden?
Tsai går nu i gang med kliniske forsøg for at undersøge de langsigtede fordele ved gammabølgestimulering for mennesker.
Men en anden undersøgelse har allerede fundet nogle opmuntrende beviser for, at sådan stimulering medfører forbedret kognitiv ydeevne.
Undersøgelsen ledet af Amy Clements-Cortez fra University of Toronto, Canada, anvendte taktil stimulering såvel som auditiv stimulering. Deltagere med diagnoser af forskellige stadier af Alzheimers sygdom sad i en stol med seks højttalere, der udsendte lave lyde ved frekvensen af gammabølger.
Det minder om en subwoofer (lavfrekvent højttaler), siger Clements-Cortez, hvilket fik deltagerne til at føle en svag vibration i deres krop.
Efter seks sessioner på 30 minutter viste patienterne forbedringer i standardtest for forskellige kognitive evner, herunder mental tælling og korttidshukommelse.
Dette var især overraskende, når man overvejer, hvor kort stimuleringsintervallet var, bemærker Clements-Cortez.
Hun har også vidnesbyrd fra en anden patient med milde tegn på demens, der har brugt en lignende enhed derhjemme i tre år.”Tre år senere kom vi på besøg hos hende,” siger Clements-Cortes. "Hendes mentale evner er ikke forværret, de er forblev de samme."
Det er tydeligt, at meget mere data skal indsamles med større prøver, men de første resultater er ifølge Clements-Cortes "utroligt inspirerende."
Det er muligt, at patienter vil være i stand til at modtage denne type terapi ved blot at se tv eller lytte til radioen, siger hun.
Efter så mange års frugtløse forsøg på at finde en kur mod Alzheimers, er et lys endelig gået op ved enden af tunnelen?
Det ser ud til, at den nye metode kan være særlig værdifuld til tidlig indgriben i løbet af sygdommen.
Martin O'Halloran fra National University of Ireland påpeger, at selv om patienter kan have kognitive vanskeligheder, tager det lang tid at bekræfte diagnosen Alzheimers, og dette forsinker påbegyndelsen af behandlingen, da læger ikke er villige til at risikere bivirkninger, indtil de er sikre på diagnosen. …
”Enhver tidlig indgriben for disse patienter skal være så ikke-invasiv og sikker som muligt,” siger han. "Inkluderer at bruge flimrende lys eller gentagen lyd." (For patienter med epilepsi er dette ikke egnet, da stimulering kan udløse et anfald).
Barry McDermott, forsker ved National University of Ireland, er også optimistisk med hensyn til resultaterne.
"Ingen læge vil ordinere Alzheimers medicin til forebyggelse, men denne metode er noget, du kan begynde at bruge på forhånd," bemærker han. - Det er så enkelt og let. I teorien kunne du endda have en sådan app på din smartphone.”
På trods af hurtige fremskridt inden for forskning, understreger både O'Halloran og McDermott, der for nylig gennemgik teknologiens potentiale for Journal of Alzheimers Disease Research, at der stadig er mange spørgsmål, der skal besvares.
Ud over behovet for at få en mere seriøs bekræftelse af metodens langsigtede brugbarhed i kliniske forsøg, er det også nødvendigt at forstå, hvilken frekvens af gammabølger er ideel til brug, og hvad der er den optimale brugstid.
Selvom det forekommer usandsynligt, at du får en overdosis gamma bølger, vil det være nyttigt at se, om overdreven entusiasme for metoden vil forårsage bivirkninger, understreger de irske forskere.
Derudover skal det ses, om stimulering af gammabølger forbedrer de sunde menneskers mentale kapacitet.
Tsai er forsigtig her: hun mener, at der er en vis grænse for, hvad gammabølger kan gøre for en sund hjerne.
Men hun håber, metoden kan være nyttig som en forebyggende foranstaltning, efter at en person er passeret middelalderen - for at holde hjernen fungerer normalt, før de første tegn på mental tilbagegang vises.”Jeg tror, det er muligt,” siger hun.
På trods af mange spørgsmål, der stadig skal besvares, tester Tsai allerede enheden på sig selv.”Og jeg har det godt,” siger hun med et slu smil.
Som enhver videnskabsmand forstår Li-Hui Tsai, at hendes personlige oplevelse ikke kan tages som et afgørende bevis. Men hvis resultaterne af hendes forskning bekræftes, kan mange af os godt starte vores dag med lignende lyd- og lysbehandlinger for at holde vores hjerner sunde.
David Robson