Igal hommikul mediteerib Li-Hui Tsai virvendava ekraani ees. Sünkroonselt valgussähvatustega kuulevad teravad helid, mis meenutavad mõnevõrra flamenkotantsija kastanettide klõpse, ainult palju valjemini. Siinne rütm pole siiski lõbu pärast.
Vilkuva valguse ja klõpsavate helide kombinatsioon aitab sünkroonida aju elektrilisi protsesse, mida tuntakse gammalainetena.
Tahtmatule võib see heli- ja valgustusravi tunduda heaolufännide jaoks uue moehullusena. Kuid Tsai on neurofüsioloog Massachusettsi tehnoloogiainstituudist (Cambridge, USA). Ja tal on tõendeid, et see protseduur võib ära hoida Alzheimeri tõve arengu.
Li-Hui Tsai uurimus on radikaalselt uus lähenemisviis seniilse dementsuse kõige levinuma vormi ennetamiseks ja raviks.
Praegu kannatab dementsuse all umbes 50 miljonit inimest kogu maailmas - ja see arv peaks aastaks 2050 kolmekordistuma.
Neuroteaduslikust vaatenurgast (vastavalt valitsevale hüpoteesile - toim) on Alzheimeri tõvega seotud peamiseks muutuseks ajus toksiliste valkude (amüloidnaastud) akumuleerumine ja tau-valkude klastrite moodustumine neuronites.
Selle tulemusel näivad mõlemad protsessid hävitavat meie neuronites ja nende sünapsides (kontaktpunktid kahe neuroni vahel, mis võimaldavad neil "rääkida").
Seega pole üllatav, et viimase kolme aastakümne jooksul on suur osa Alzheimeri teadustööst keskendunud ravimite leidmisele nende naastude eemaldamiseks - ja ikkagi ootame läbimurret.
Reklaamvideo:
Ja nüüd viitab rida uusi uuringuid sellele, et vastus ei pruugi olla keemiline, vaid elektriline.
Ja kõik sõltub neist gamma rütmidest, mis näivad käivitavat ajus mingisugused puhastusoperatsioonid, eemaldades toksiinid enne, kui nad hakkavad kahju tekitama.
Ajulainete tervendamine
Igapäevaelus kasutame sageli sõna "koitnud", kui tegemist on järsku inspiratsiooni tõusuga. Neurofüsioloogias ähvardab meid eriline ajulaine - aju neuronirühmade poolt kindla sagedusega loodud elektrilise aktiivsuse rütmiline muster.
Samamoodi, nagu raadio- või telejaamad edastavad oma signaali kindla lainepikkusega, näivad ajulainete erinevad sagedused olevat seotud väga spetsiifiliste neuroloogiliste funktsioonidega.
Gammalained võnguvad umbes 30–100 korda sekundis ja tavaliselt on neid näha siis, kui keskendume millelegi või üritame midagi meelde jätta.
Mõnedes 2000ndate aastate alguse väga huvitavates uuringutes näidati, et Alzheimeri tõvega patsiendid on eriti nõrgad, eriti gammalained, kiireimad aiarütmid (võrreldes tervete inimestega, kellel pole vaimsete võimete languse tunnuseid), mis viitab sellele, et rütmid võivad olla seotud haigusega.
Siiski polnud selge, kas see oli lihtsalt juba alanud üldise neurodegeneratsiooni järjekordne tagajärg või potentsiaalselt selle põhjus. Ja Tsai juhitud teadlaste meeskond otsustas selle välja mõelda.
Põhimõtteliselt oma hüpoteesi tõestamiseks kasutasid nad kõigepealt optogeneetikana tuntud tehnikat, mille käigus laboratoorse hiire neuroneid geneetiliselt muudeti, et reageerida kindla värvi valgusele.
Asetades looma koljusse pisikese valgusallika, saavad teadlased väga suure täpsusega gammalaineid stimuleerida ja nende mõju jälgida.
Aju valvamine
Ja see, mida nad nägid, oli hämmastav. Mitte ainult amüloidnaastude oluline vähenemine. Teadlased avastasid nende loomise mehhanismi.
Eriti huvitav oli mõju aju mikrogliale (makrofaagide rakud, omamoodi hädaabimeeskond, meie aju ihukaitsjad, hoolitsedes selle tervise eest).
"Need on nagu immuunseire," selgitab Tsai. "Nad jälgivad keskkonda ja saavad puhastada patogeene, mürgiseid jäätmeid ja võõrkehi."
Varasemad uuringud on leidnud, et Alzheimeri tõvega patsientidel ei suuda mikroglia sageli oma ülesandeid korralikult täita. Kuid tundub, et gammalained võivad makrofaagide rakke äratada, mis põhjustab amüloidnaastude ja tau-valgu klompide arvu vähenemist.
Pealegi ilmneb gammalainete kasutamise efekt väga kiiresti. Piisab vaid ühest stimuleerimisest, et aktiveerida mikroglia ja saavutada amüloidnaastude arvu märgatav vähenemine.
See gammalainete mõju makrofaagide rakkudele on tohutu samm edasi mõistmisel Alzheimeri tõvest (ja gammalainete funktsioonist), ütles Tsai.
Optogeneetiline stimulatsioon on aga protseduur, mida pole inimestel lihtne rakendada. Nii proovis Tsai järgmises etapis katsetada, kas ajulainete sünkroniseerimise vähem invasiivsed vormid töötavad.
Ühes katses valgustasid teadlased hiirt iga päev tund aega välkuva valgusega sagedusega 40 Hz, samas kui teistes katsetes kuulsid loomad sellel sagedusel kiireid klõpsamise helisid.
Ja igal juhul toimis sünkroonimine. Makrofaagide rakud töötasid aktiivsemalt, toksiliste valkude tase langes.
Samuti on oluline, et kõik see mõjutas hiirte käitumist. Need, kes said stimulatsiooni, leidsid labürindist väljapääsu kiiremini ja jätsid selle paremini meelde - vastupidiselt neile, kes vananesid ilma stimulatsioonita.
Kasulikud vibratsioonid
Kuid kas teadlased suudavad neid tulemusi reaalses elus Alzheimeri tõvest põdevatel patsientidel korrata?
Tsai alustab nüüd kliinilisi uuringuid, et uurida gammalainete stimulatsiooni pikaajalist kasu inimesele.
Kuid teises uuringus on juba leitud julgustavaid tõendeid selle kohta, et selline stimulatsioon parandab kognitiivset võimekust.
Kanada Toronto ülikooli Amy Clements-Cortezi juhitud uuringus kasutati nii kombatavat kui ka kuulmistimulatsiooni. Alzheimeri tõve eri staadiumide diagnoosiga osalejad istusid kuue kõlariga toolil, mis tekitasid gammalainete sagedusel madalaid helisid.
Clements-Cortez ütles, et see tuletas meelde bassikõlarit (madalsageduskõlarit), põhjustades osalejatel kogu kehas väikest vibratsiooni.
Pärast kuut 30-minutist seanssi näitasid patsiendid erinevate kognitiivsete võimete, sealhulgas vaimse loendamise ja lühiajalise mälu standardtestide paranemist.
See oli eriti üllatav, kui arvestada, kui stimulatsiooni intervall oli lühike, märgib Clements-Cortez.
Tal on tunnistused ka teiselt kerge dementsuse tunnusega patsiendilt, kes on sarnast seadet kodus juba kolm aastat kasutanud. “Kolm aastat hiljem tulime talle külla,” ütleb Clements-Cortes. "Tema vaimsed võimed pole halvenenud, nad on jäänud samaks."
On selge, et suuremate proovidega tuleb koguda palju rohkem andmeid, kuid Clements-Cortese sõnul on esialgsed tulemused "uskumatult inspireerivad".
On võimalik, et patsiendid saavad seda tüüpi ravi lihtsalt televiisorit vaadates või raadiot kuulates.
Pärast nii pikki aastaid viljatuid katseid Alzheimeri tõve raviks leida on lõpuks tunneli lõpus tuld saanud?
Näib, et uus meetod võib olla eriti kasulik haiguse käigus varaseks sekkumiseks.
Martin O'Halloran Iirimaa Rahvusülikoolist juhib tähelepanu, et kuigi patsientidel võib olla kognitiivseid raskusi, võtab Alzheimeri diagnoosi kinnitamine kaua aega ning see lükkab ravi alustamist edasi, kuna arstid ei soovi kõrvaltoimeid riskida, kuni on diagnoosist kindlad. …
"Nende patsientide igasugune varajane sekkumine peaks olema võimalikult mitteinvasiivne ja ohutu," ütleb ta. “Sealhulgas vilkuva valguse või korduva heli kasutamine.” (Epilepsiahaigetele see ei sobi, kuna stimuleerimine võib põhjustada krambihoo.)
Ka Iirimaa Riikliku Ülikooli teadur Barry McDermott on avastuste suhtes optimistlik.
"Ükski arst ei määra Alzheimeri tõve ennetamiseks ravimeid, kuid seda meetodit võite juba varem kasutama hakata," märgib ta. - See on nii lihtne ja kerge. Teoreetiliselt võiks teil nutitelefonil isegi selline rakendus olla.”
Hoolimata kiiretest edusammudest teaduses, rõhutavad nii O'Halloran kui ka McDermott, kes vaatasid hiljuti läbi ajakirja Journal of Alzheimer Disease Researchi tehnoloogia potentsiaali, et paljudele küsimustele on veel vastus.
Lisaks vajadusele saada kliinilistes uuringutes tõsisemat kinnitust meetodi pikaajalise kasulikkuse kohta, on vaja mõista ka seda, milline gammalainete sagedus on ideaalne kasutamiseks ja milline on optimaalne kasutamise kestus.
Kuigi tundub ebatõenäoline, et saate gammalainete üledoosi, on siiski kasulik teada saada, kas liigne entusiasm meetodi vastu põhjustab kõrvaltoimeid, rõhutavad Iiri teadlased.
Lisaks jääb üle vaadata, kas gammalainete stimuleerimine parandab tervete inimeste vaimset võimekust.
Tsai on siin ettevaatlik: ta usub, et gammalainete tervisliku aju jaoks on teatud piir.
Kuid ta loodab, et see meetod võib olla ennetava meetmena kasulik pärast seda, kui inimene on jõudnud keskeasse - aju normaalseks toimimiseks enne vaimse languse esimeste märkide ilmnemist. "Ma arvan, et see on võimalik," ütleb ta.
Vaatamata paljudele küsimustele, millele tuleb veel vastata, katsetab Tsai seadet juba ise. "Ja ma tunnen end suurepäraselt," ütleb ta kavala naeratusega.
Nagu iga teadlane, mõistab Li-Hui Tsai, et tema isiklikku kogemust ei saa pidada veenvateks tõenditeks. Kui tema uuringute tulemused kinnitatakse, võivad paljud meist oma aju tervise hoidmiseks oma päeva alustada ka sarnaste heli- ja valgusraviga.
David Robson
