Вибрации 40 Гц уменьшают патологию Альцгеймера и симптомы на моделях мышей

Новое исследование представляет доказательства того, что вибрация частотой 40 Гц может уменьшить патологию и симптомы болезни Альцгеймера у лабораторных мышей и улучшить их двигательные функции. На этих изображениях показано снижение фосфорилированного тау-белка, характерного для болезни Альцгеймера (пурпурный), в первичных соматосенсорных кортикальных нейронах у мышей модели Tau P301S, обработанных тактильной стимуляцией частотой 40 Гц (справа). Изображение необработанного контроля находится слева.

Доказательства того, что неинвазивная сенсорная стимуляция гамма-ритмов мозга частотой 40 Гц может уменьшить патологию и симптомы болезни Альцгеймера, уже продемонстрированные с помощью света и звука многочисленными исследовательскими группами на мышах и людях, теперь распространяются и на тактильную стимуляцию. Новое исследование ученых Массачусетского технологического института показывает, что мыши с болезнью Альцгеймера, подвергавшиеся воздействию вибрации частотой 40 Гц в течение часа в день в течение нескольких недель, показали улучшение здоровья мозга и двигательных функций по сравнению с контрольной группой, не получавшей лечения.

Группа MIT не первая, кто показал, что тактильная стимуляция гамма-частоты может влиять на мозговую активность и улучшать двигательные функции, но они первыми показали, что стимуляция может также снизить уровни фосфорилированного тау-белка, характерного для болезни Альцгеймера, предотвратить гибель нейронов или теряют связи в синаптических цепях и уменьшают повреждение нейронной ДНК.

«Эта работа демонстрирует третью сенсорную модальность, которую мы можем использовать для увеличения мощности гамма-излучения в мозге», — говорит Ли-Хуэй Цай, автор исследования, директор Института обучения и памяти Пикауэра и Инициативы по старению мозга в Массачусетском технологическом институте. и профессор Пикауэра кафедры мозговых и когнитивных наук (BCS). «Мы очень рады видеть, что тактильная стимуляция частотой 40 Гц улучшает двигательные способности, чего не было продемонстрировано при использовании других методов. Было бы интересно посмотреть, может ли тактильная стимуляция принести пользу людям с нарушениями двигательных функций».

Хо-Джун Сук, Николь Буйе, Гоцзе Сюй и Арит Банерджи — ведущие авторы исследования в журнале Frontiers in Aging Neuroscience, а Эд Бойден, профессор нейротехнологии И. Евы Тан в Массачусетском технологическом институте, — состарший автор статьи. . Бойден, аффилированный член Института Пикауэра, также назначен в BCS, а также в отделы биологической инженерии, медиаискусства и науки, Институт исследований мозга Макговерна и Центр бионики К. Лизы Янг.

Чувствуя атмосферу

В серии работ, начавшихся в 2016 году, совместная работа под руководством лаборатории Цая продемонстрировала, что мерцание света и/или звуковое щелканье с частотой 40 Гц (технология под названием GENUS для смещения гамма-излучения с использованием сенсорных стимулов) снижает уровни белков бета-амилоида и тау. , предотвращает гибель нейронов, сохраняет синапсы и даже поддерживает обучение и память на различных моделях мышей с болезнью Альцгеймера. Совсем недавно в пилотных клинических исследованиях команда показала, что световая и звуковая стимуляция частотой 40 Гц безопасна, успешно повышает мозговую активность и связность и, по-видимому, приносит значительные клинические преимущества в небольшой группе добровольцев с ранней стадией болезни Альцгеймера. Другие группы повторили и подтвердили пользу для здоровья от сенсорной стимуляции частотой 40 Гц, а дочерняя компания Массачусетского технологического института Cognito Therapeutics запустила III стадию клинических испытаний световой и звуковой стимуляции в качестве лечения болезни Альцгеймера.

Новое исследование проверило, дает ли тактильная стимуляция всего тела с частотой 40 Гц значимые преимущества на двух часто используемых мышиных моделях нейродегенерации болезни Альцгеймера: мыши Tau P301S, которая воспроизводит тау-патологию заболевания, и мыши CK-p25, которая воспроизводит потерю синапсов и Повреждения ДНК наблюдаются при заболеваниях человека. Команда сосредоточила свой анализ на двух областях мозга: первичной соматосенсорной коре (SSp), где обрабатываются тактильные ощущения, и первичной моторной коре (MOp), где мозг вырабатывает команды движения для тела.

Чтобы вызвать вибрационную стимуляцию, исследователи поместили клетки для мышей над динамиками, воспроизводящими звук частотой 40 Гц, который вибрировал клетки. Нестимулированные контрольные мыши находились в клетках, расположенных в одной комнате, так что все мыши слышали один и тот же звук частотой 40 Гц. Таким образом, различия, измеренные между стимулированными и контрольными мышами, были достигнуты за счет добавления тактильной стимуляции.