La terapia della luce e del suono può aumentare la funzione cerebrale
Una nuova ricerca sui topi rivela che una terapia innovativa di stimolazione della luce e del suono può eliminare l'accumulo di placca tossica nel cervello e ridurre alcuni dei sintomi della malattia di Alzheimer e del funzionamento cognitivo compromesso.
I tratti distintivi della malattia di Alzheimer nel cervello includono la formazione di placche beta-amiloidi e la fusione della tau, una proteina tossica che interrompe il corretto funzionamento delle reti neurali.
Ricerche recenti hanno suggerito che le persone con questa forma di deterioramento cognitivo sperimentano anche interruzioni delle onde cerebrali.
I neuroni (cellule cerebrali) producono oscillazioni elettriche di varie frequenze, chiamate "onde cerebrali".
La ricerca ha dimostrato che nella malattia di Alzheimer, gli individui sperimentano un'interruzione nel modello di attività delle onde gamma, le onde cerebrali con la più alta frequenza.
Negli ultimi anni, un team di scienziati del Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge ha scoperto prove che alcuni tipi di stimolazione luminosa possono ristabilire l'equilibrio delle onde gamma e ridurre l'accumulo di beta-amiloide nei modelli murini di Alzheimer.
Ora, lo stesso team, che lavora sotto la guida del Prof. Li-Huei Tsai del MIT, ha scoperto che una combinazione di terapia della luce e del suono può avere un effetto significativo nel migliorare il funzionamento cognitivo in questi modelli murini.
Incoraggiato da questi risultati, che appaiono sulla rivista Cellula, i ricercatori stanno ora organizzando una sperimentazione clinica per testare gli effetti di questa nuova terapia sugli esseri umani con questa condizione neurodegenerativa.
La stimolazione uditiva porta benefici
Nel loro studio precedente, il Prof. Tsai e colleghi hanno utilizzato un trattamento di stimolazione della luce, che prevedeva l'esposizione di modelli murini a luci tremolanti a 40 Hertz per 1 ora al giorno.
A quel punto, i ricercatori hanno scoperto che questo approccio non invasivo ha contribuito a ridurre i livelli sia delle placche beta-amiloidi che delle proteine tau fosforilate nel cervello dei roditori.
Inoltre, il team ha osservato che la stimolazione della luce ha potenziato l'attività della microglia, un tipo di cellula neurale che svolge un ruolo nella risposta immunitaria e agisce eliminando i detriti cellulari.
Tuttavia, questa ricerca precedente si è concentrata solo sui cambiamenti alla corteccia visiva del cervello. In questo studio, gli scienziati hanno deciso di fare un ulteriore passo avanti e provare a trattare altre regioni del cervello coinvolte nella memoria e nei processi di apprendimento utilizzando la stimolazione sonora per riequilibrare le onde cerebrali gamma.
Pertanto, sono andati avanti ed hanno esposto i topi a suoni a 40 Hertz per 1 ora al giorno per 7 giorni consecutivi. Questa stimolazione uditiva ha avuto l'effetto di ridurre i livelli di beta-amiloide non solo nella corteccia uditiva ma anche nell'ippocampo, una regione del cervello che svolge un ruolo chiave nell'elaborazione e nel richiamo dei ricordi.
"Quello che abbiamo dimostrato qui è che possiamo utilizzare una modalità sensoriale completamente diversa per indurre oscillazioni gamma nel cervello", afferma il prof. Tsai.
"E in secondo luogo", aggiunge, "questa gamma indotta dalla stimolazione uditiva può ridurre la patologia dell'amiloide e della Tau non solo nella corteccia sensoriale ma anche nell'ippocampo".
Ancora più importante, quando i ricercatori hanno valutato l'effetto di questo trattamento di stimolazione del suono sulle capacità cognitive dei roditori, hanno scoperto che i ricordi dei topi erano migliorati e che si comportavano molto meglio in un test che richiedeva loro di trovare la via d'uscita da un labirinto di ricordando i punti di riferimento.
Alla fine del trattamento, anche la capacità dei topi di ricordare gli oggetti a cui i ricercatori li avevano esposti in precedenza era migliorata.
L'approccio combinato produce i migliori risultati
In termini di impatto fisiologico, la stimolazione uditiva non solo ha innescato l'attività microgliale, ma ha anche avuto un effetto sui vasi sanguigni e sulla circolazione. Questo, ipotizzano i ricercatori, potrebbe aiutare a ridurre ulteriormente i livelli di proteine tossiche nel cervello.
Spinto da questi risultati, il team ha quindi combinato la terapia di stimolazione della luce e del suono e sono rimasti piacevolmente sorpresi di scoprire che questo trattamento ha avuto un effetto ancora migliore.
I ricercatori hanno scoperto che l'approccio combinato ha portato all'eliminazione delle placche beta-amiloidi in più regioni del cervello, inclusa la corteccia prefrontale, essenziale per il funzionamento cognitivo di ordine superiore.
Inoltre, ha offerto una spinta più intensa all'attività microglia. "Queste microglia si accumulano l'una sull'altra attorno alle placche", osserva il prof. Tsai, definendo l'effetto "molto drammatico".
"Quando combiniamo stimolazione visiva e uditiva per una settimana, vediamo l'impegno della corteccia prefrontale e una riduzione molto drammatica dell'amiloide".
Prof. Li-Huei Tsai
Il team ha anche scoperto che se interrompessero il trattamento dopo la prima settimana, i suoi effetti positivi svanirebbero entro una sola settimana, il che suggerisce che gli specialisti potrebbero dover somministrare questa terapia continuamente.
Il prof.Tsai e colleghi hanno già proceduto ad accertare che la nuova terapia di combinazione sia sicura per gli esseri umani e attualmente stanno arruolando partecipanti con forme di Alzheimer in stadio iniziale in uno studio clinico che hanno progettato per valutare l'effetto del trattamento sulle persone.
