يقلل الاهتزاز 40 هرتز من مرض الزهايمر وأعراضه في نماذج الفئران

الدليل على أن التحفيز الحسي غير الجراحي لإيقاعات الدماغ بتردد غاما 40 هرتز يمكن أن يقلل من أمراض وأعراض مرض الزهايمر ، والتي تم إثباتها بالفعل بالضوء والصوت من قبل العديد من المجموعات البحثية في الفئران والإنسان ، يمتد الآن إلى التحفيز اللمسي. أظهرت دراسة جديدة أجراها علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن الفئران النموذجية من مرض الزهايمر التي تعرضت لذبذبات 40 هرتز لمدة ساعة واحدة يوميًا لعدة أسابيع أظهرت تحسنًا في صحة الدماغ والوظيفة الحركية مقارنةً بالضوابط غير المعالجة.

مجموعة MIT ليست أول من أظهر أن التحفيز اللمسي بتردد جاما يمكن أن يؤثر على نشاط المخ ويحسن وظائف الحركة ، لكنهم أول من أظهر أن التحفيز يمكن أن يقلل أيضًا من مستويات بروتين تاو الفسفوري. سمة من سمات مرض الزهايمر ، تمنع الخلايا العصبية من الموت أو فقدان وصلات دارة المشابك الخاصة بهم وتقليل تلف الحمض النووي للخلايا العصبية.

قال Li-Huei Tsai ، مؤلف الدراسة ، ومدير معهد Picower للتعلم والذاكرة ومبادرة شيخوخة الدماغ في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “يوضح هذا العمل طريقة حسية ثالثة يمكننا استخدامها لزيادة قوة جاما في الدماغ” ، و البروفيسور Picower في قسم الدماغ والعلوم المعرفية (BCS).

“يسعدنا أن نرى أن التحفيز اللمسي 40 هرتز يفيد القدرات الحركية ، وهو ما لم يتم إثباته مع الأساليب الأخرى. سيكون من المثير للاهتمام معرفة ما إذا كان التحفيز اللمسي يمكن أن يفيد الأشخاص الذين يعانون من ضعف الوظيفة الحركية.”

Ho-Jun Suk و Nicole Buie و Guojie Xu و Arit Banerjee هم المؤلفون الرئيسيون للدراسة في حدود علم الأعصاب للشيخوخة وإد بويدن ، أستاذ Y. Eva Tan للتكنولوجيا العصبية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وهو مؤلف مشارك في البحث. تم تعيين Boyden ، وهو عضو منتسب في معهد Picwoer ، أيضًا في BCS بالإضافة إلى أقسام الهندسة الحيوية والفنون والعلوم الإعلامية ، ومعهد McGovern لأبحاث الدماغ ، و K. Lisa Yang Cener للبيونيكس.

يشعر فيبي

في سلسلة من الأوراق البحثية التي بدأت في عام 2016 ، أظهر تعاون بقيادة مختبر تساي أن الضوء الوامض و / أو صوت النقر عند 40 هرتز (تقنية تسمى جنس لتقييد جاما باستخدام المنبهات الحسية) ، يقلل من مستويات بروتين بيتا أميلويد وتاو ، ويمنع موت الخلايا العصبية ويحافظ على نقاط الاشتباك العصبي ، بل ويدعم التعلم والذاكرة في مجموعة متنوعة من نماذج الفئران التي تعاني من مرض الزهايمر.

في الآونة الأخيرة ، في دراسات سريرية تجريبية ، أظهر الفريق أن 40 هرتز للضوء والصوت كان آمنًا ، ونجح في زيادة نشاط الدماغ والاتصال ، ويبدو أنه ينتج فوائد سريرية كبيرة في مجموعة صغيرة من المتطوعين من البشر المصابين بمرض الزهايمر في مراحله المبكرة.

قامت مجموعات أخرى بتكرار وإثبات الفوائد الصحية للتحفيز الحسي 40 هرتز ، وبدأت شركة تابعة لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، Cognito Therapeutics ، تجارب سريرية من المرحلة الثالثة لتحفيز الضوء والصوت كعلاج لمرض الزهايمر.

اختبرت الدراسة الجديدة ما إذا كان التحفيز عن طريق اللمس لكامل الجسم عند 40 هرتز قد أنتج فوائد كبيرة في نموذجين شائعين للماوس من أجل التنكس العصبي لمرض الزهايمر ، فأر Tau P301S ، الذي يلخص علم أمراض تاو للمرض ، و CK-p25 الفئران ، والتي تلخص فقدان المشابك وتلف الحمض النووي الملحوظ في الأمراض التي تصيب الإنسان.

ركز الفريق تحليلاتهم على منطقتين من الدماغ: القشرة الحسية الجسدية الأولية (SSp) ، حيث تتم معالجة الأحاسيس اللمسية ، والقشرة الحركية الأساسية (MOp) ، حيث يُصدر الدماغ أوامر الحركة للجسم.

لإنتاج التحفيز الاهتزازي ، وضع الباحثون أقفاصًا من الفئران فوق مكبرات صوت تشغل صوتًا 40 هرتز ، مما تسبب في اهتزاز الأقفاص. تم توزيع فئران التحكم غير المحفزة في أقفاص في نفس الغرفة بحيث سمعت جميع الفئران نفس الصوت عند 40 هرتز ، وبالتالي تم تحقيق الفروق بين الفئران المحفزة والمضبوطة عن طريق إضافة التحفيز اللمسي.

أولاً ، أكد الباحثون أن اهتزازات 40 هرتز أحدثت فرقًا في نشاط الخلايا العصبية في أدمغة الفئران السليمة (أي تلك التي لا تعاني من مرض الزهايمر). كما تم قياسه من خلال تعبير بروتين c-fos ، تضاعف النشاط في SSp وأكثر من 3 أضعاف في MOp ، وهي زيادة ذات دلالة إحصائية في الحالة الأخيرة.

بمجرد أن علم الباحثون أن التحفيز اللمسي 40 هرتز يمكن أن يزيد من نشاط الخلايا العصبية ، قاموا بتقييم التأثير على المرض في كلا نموذجي الفئران. لضمان تمثيل كلا الجنسين ، استخدم الفريق ذكور فئران P301S وفئران أنثى CK-p25.

أظهرت الفئران P301S التي تم تحفيزها لمدة ثلاثة أسابيع الحفاظ على الخلايا العصبية بشكل كبير مقارنة بعناصر التحكم غير المحفزة في منطقتي الدماغ. أظهرت الفئران المحفزة أيضًا انخفاضًا كبيرًا في تاو في PSS بمقياسين وأظهرت اتجاهات مماثلة في MOp.

تلقت الفئران CK-p25 ستة أسابيع من تحفيز الاهتزاز. أظهرت هذه الفئران مستويات أعلى من علامات البروتين المشبكي في كلا منطقتي الدماغ مقارنة بفئران التحكم غير المهتزة. كما أظهروا مستويات منخفضة من تلف الحمض النووي.

أخيرًا ، قام الفريق بتقييم القدرات الحركية للفئران المعرضة للاهتزازات مقارنة بالقدرات الحركية. غير مكشوف. وجدوا أن كلا نموذجي الفئران كانا قادرين على البقاء لفترة أطول على قضيب الغزل. تشبثت الفئران P301S أيضًا بشبكة سلكية لفترة أطول بكثير من الفئران الضابطة ، بينما أظهرت الفئران CK-p25 اتجاهًا إيجابيًا ، وإن لم يكن مهمًا.

“L’étude actuelle, ainsi que nos études précédentes utilisant des GENUS visuels ou auditifs, démontrent la possibilité d’utiliser la stimulation sensorielle non invasive comme nouvelle stratégie thérapeutique pour améliorer la pathologie et améliorer les performances comportementales dans les maladies neurodégénératives”, ont conclu المؤلفين.