特定的視覺(jué)刺激可能是阿爾茨海默氏癥的新療法
麻省理工學(xué)院的研究人員表明，使用以特定頻率閃爍的LED燈，它們可以顯著減少小鼠視皮層中在阿爾茨海默氏病中看到的β淀粉樣蛋白斑塊。
這種治療方法似乎是通過(guò)誘發(fā)稱為伽馬振蕩的腦波來(lái)起作用的，研究人員發(fā)現(xiàn)，這種腦波可以幫助大腦抑制β淀粉樣蛋白的產(chǎn)生并激活負(fù)責(zé)破壞斑塊的細(xì)胞。
麻省理工學(xué)院皮克勒學(xué)習(xí)與記憶研究所所長(zhǎng)，皮考爾神經(jīng)科學(xué)教授，研究的高級(jí)作者蔡麗惠說(shuō)，需要進(jìn)一步的研究來(lái)確定類似的方法是否可以幫助阿爾茨海默氏癥患者。 7在線版《自然》。
蔡說(shuō)：“這是一個(gè)很大的'假設(shè)'，因?yàn)橐呀?jīng)證明有很多事情在老鼠身上起作用，而在人類身上卻失敗了。”“但是如果人類對(duì)這種治療的反應(yīng)與小鼠類似，我會(huì)說(shuō)潛力是巨大的，因?yàn)樗侨绱说臒o(wú)創(chuàng)性，而且很容易獲得?！?/span>
麻省理工學(xué)院媒體實(shí)驗(yàn)室和麥戈文腦科學(xué)研究所的生物工程以及腦與認(rèn)知科學(xué)副教授蔡(Tsai)和埃德·博伊登(Ed Boyden)也是《自然》論文的作者，他們已經(jīng)創(chuàng)立了一家名為Cognito Therapeutics的公司，以進(jìn)行相關(guān)研究。人類。該論文的主要作者是研究生Hannah Iaccarino和媒體實(shí)驗(yàn)室研究附屬機(jī)構(gòu)Annabelle Singer。
麻省理工學(xué)院理學(xué)院院長(zhǎng)邁克爾·西普瑟說(shuō)：“這一重要宣布可能預(yù)示著對(duì)阿爾茨海默氏病的理解和治療方面的突破，這是一種嚴(yán)重的疾病，影響了全世界數(shù)百萬(wàn)人及其家庭。”“我們的麻省理工學(xué)院的科學(xué)家為這種腦部疾病以及可能導(dǎo)致或預(yù)防腦部疾病的機(jī)制開(kāi)辟了一個(gè)全新的研究方向。我覺(jué)得這非常令人興奮?！?/span>
腦電波刺激
在美國(guó)影響到超過(guò)500萬(wàn)人的阿爾茨海默氏病的特征是β淀粉樣蛋白斑塊，據(jù)懷疑對(duì)大腦細(xì)胞有害并干擾大腦的正常功能。先前的研究表明，阿爾茨海默氏病患者的伽馬振動(dòng)也受損。這些腦電波的范圍從25到80赫茲(每秒周期)，被認(rèn)為有助于正常的腦功能，例如注意力，知覺(jué)和記憶。
在對(duì)經(jīng)過(guò)基因編程發(fā)展為阿爾茨海默氏癥但尚未顯示任何斑塊積累或行為癥狀的小鼠進(jìn)行的研究中，蔡和她的同事發(fā)現(xiàn)，在迷宮中學(xué)習(xí)和記憶所必需的活動(dòng)模式中，伽馬振蕩受損。
接下來(lái)，研究人員在稱為海馬體的大腦區(qū)域以40赫茲刺激了伽馬振蕩，這對(duì)記憶形成和恢復(fù)至關(guān)重要。這些初的研究依賴于由博登(Boyden)共同開(kāi)發(fā)的一種稱為光遺傳學(xué)的技術(shù)，該技術(shù)可使科學(xué)家通過(guò)向轉(zhuǎn)基因神經(jīng)元照射光來(lái)控制它們。使用這種方法，研究人員刺激了被稱為中間神經(jīng)元的某些腦細(xì)胞，然后這些神經(jīng)細(xì)胞同步了興奮性神經(jīng)元的伽馬活性。
在40赫茲刺激一個(gè)小時(shí)后，研究人員發(fā)現(xiàn)海馬中的β淀粉樣蛋白水平降低了40%至50%。其他頻率(從20到80赫茲)的刺激并沒(méi)有導(dǎo)致這種下降。
然后，蔡和同事開(kāi)始懷疑微創(chuàng)技術(shù)是否可以達(dá)到同樣的效果。蔡和埃默里·布朗，愛(ài)德華·胡德·塔普林醫(yī)學(xué)工程和計(jì)算神經(jīng)科學(xué)教授，皮克爾研究所的成員，也是該論文的作者，提出了使用外部刺激(在這種情況下是光)來(lái)驅(qū)動(dòng)的想法大腦中的伽馬振蕩。研究人員構(gòu)建了一個(gè)簡(jiǎn)單的設(shè)備，該設(shè)備由一條LED組成，這些LED可以編程為以不同的頻率閃爍。
使用這種設(shè)備，研究人員發(fā)現(xiàn)，在阿爾茨海默氏癥的早期，暴露于40赫茲的光線下，一個(gè)小時(shí)的暴露會(huì)增強(qiáng)小鼠視覺(jué)皮層的伽馬振蕩，并使β淀粉樣蛋白水平降低一半。但是，蛋白質(zhì)在24小時(shí)內(nèi)恢復(fù)了原始水平。
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