https://frosthead.com

Bisakah Lampu Berkedip Membantu Mengobati Alzheimer?

Di laboratorium di Institut Picower MIT untuk Pembelajaran dan Memori, kohort tikus dengan Alzheimer yang diinduksi secara artifisial mendapatkan perawatan baru yang tidak biasa: Terkurung di ruangan gelap, mereka terpapar pada stimulasi visual dalam bentuk LED putih yang berkedip cepat strip.

Konten terkait

  • Lebih Dari 30 Tahun Sejak Penemuan Mereka, Prion Masih Memikat, Mengerikan, dan Membingungkan Kami

Lampu yang berkedip-kedip, yang beroperasi pada 40 hertz, atau 40 kali per detik, kurang mengingatkan pada strobo di sebuah klub, dan lebih seperti kerlip bintang, kata Li-Huei Tsai, penulis penelitian, yang muncul di Nature . Tikus-tikus ini, dibagi menjadi beberapa kelompok untuk berbagai jenis terapi dan kontrol, menunjukkan peningkatan gejala terkait Alzheimer-khususnya pengurangan plak amiloid beta yang terkait dengan penyakit ini.

Meskipun hubungan antara penyakit dan penyebab plak di otak tidak sepenuhnya jelas, dan meskipun percobaan dilakukan pada tikus yang diprogram secara genetik untuk memiliki penyakit, penelitian ini dapat menunjukkan keduanya pemahaman baru tentang proses di balik penyakit dan pengobatan non-invasif untuknya.

Gagasan di balik penelitian ini adalah untuk mempengaruhi osilasi gamma, ukuran aktivitas berirama di antara neuron yang berkisar 25 hingga 80 hertz. Tsai, yang adalah seorang profesor ilmu saraf di MIT, dan labnya mencoba pulsa dari 20 hingga 80 Hz dan menemukan bahwa 40 adalah titik manis.

"Saya pikir ini adalah studi pertama, tidak hanya menunjukkan bahwa osilasi gamma memiliki efek pada tingkat beta amyloid, tetapi sebenarnya ini adalah studi pertama yang berpikir tentang osilasi gamma dan perubahan molekuler dan seluler di otak, " kata Tsai.

Ini bukan studi pertama yang melihat osilasi gamma secara umum. Jauh di tahun 1989, di Nature, Wolf Singer dan labnya juga menunjukkan bukti bahwa 40 Hz adalah angka yang penting. "Apa yang dilakukannya adalah menyebabkan sinkronisitas tinggi, " kata Singer, membandingkannya dengan alat pacu jantung.

Singer menemukan bahwa osilasi gamma yang diinduksi secara visual dapat menyebar ke seluruh otak, menyelaraskan bagian-bagian yang berbeda dengan ritme yang sama, yang ia yakini menjelaskan bagaimana otak kita mengkoordinasikan dirinya. Dalam beberapa dekade sejak itu, bidang ini telah menjadi kontroversial dan sering dipelajari, seringkali dengan menanamkan elektron pada kulit kepala atau otak untuk memicu osilasi. Telah terbukti mempengaruhi ingatan, perhatian, kesadaran, dan bahkan skizofrenia, tetapi aplikasi Tsai menggunakan lampu untuk mempengaruhinya di Alzheimer adalah hal baru.

"Apa yang mereka lakukan adalah, mereka membalikkan kausalitas, kata mereka, mungkin itu dinamika temporal yang terganggu dari sistem yang menyebabkan keadaan sakit, " kata Singer. Meskipun telah ditunjukkan sebelumnya bahwa osilasi gamma terganggu pada orang dengan Alzheimer, pemeriksaan timeline inilah yang mengarahkan Tsai ke eksperimennya.

"Kami awalnya ingin tahu, seberapa dini penurunan ini terjadi?" Kata Tsai. “Jika itu terjadi terlambat, bersamaan dengan gangguan memori dan kerusakan lain yang terjadi, maka gangguan osilasi bisa saja menjadi salah satu konsekuensi dari penyakit tersebut. Tetapi jika terjadi dini, ia berpotensi berkontribusi pada manifestasi penyakit. ”

Tidak sepenuhnya jelas mengapa osilasi gamma yang diinduksi tampaknya menyebabkan plak kurang, tetapi Tsai memiliki beberapa ide. Pertama, generasi plak itu sendiri tampaknya ditekan. Ini terutama mengejutkan, kata Tsai, karena besarnya - mereka melihat pengurangan 50 persen - dan karena tidak ada hubungan langsung telah ditunjukkan antara osilasi gamma dan plak beta amiloid.

Fitur lain yang terlihat pada Alzheimer adalah disfungsi sel mikroglia. Biasanya dianggap sebagai sel-sel kekebalan otak, membersihkan bahan beracun dan puing-puing, mereka gagal beroperasi, atau bahkan dapat menyebabkan peradangan pada pasien Alzheimer. "Fungsi normal mereka adalah membersihkan bahan beracun dan puing-puing di sekitar otak, dan membuat semua orang senang, " kata Tsai. Karena penelitian menunjukkan peningkatan fungsi sel mikroglia di bawah perawatan, para peneliti beralasan bahwa ini mungkin salah satu cara — bersama dengan mencegah genesis plak baru — bahwa osilasi berkontribusi pada pengurangan plak.

Karena osilasi diinduksi secara visual, pengurangan plak yang terlihat oleh penelitian ini terbatas pada korteks visual otak, dan tampaknya hilang dalam waktu sekitar satu hari. Penelitian mendatang lainnya termasuk meningkatkan durasi percobaan, untuk melihat apakah efeknya akan bertahan lebih lama dan menyebar ke seluruh otak, seperti yang disarankan oleh penelitian Singer. Bahkan mungkin bermanfaat dalam penyakit lain yang menunjukkan osilasi gamma abnormal, seperti autisme dan gangguan kejiwaan, kata Tsai. Dia telah mendirikan sebuah perusahaan bernama Cognito Therapeutics untuk bekerja menuju percobaan manusia.

Bisakah Lampu Berkedip Membantu Mengobati Alzheimer?