La stimolazione tattile ha migliorato le prestazioni motorie nei malati di Alzheimer, ha ridotto la tau fosforilata, ha preservato i neuroni e le sinapsi e ha ridotto i danni al DNA, mostra un nuovo studio.
Due anziani che giocano a scacchi – foto illustrativa. Credito immagine: Vlad Sargu tramite Unsplash, licenza gratuita
Prova che la stimolazione sensoriale non invasiva dei ritmi cerebrali a frequenza gamma di 40 Hz può ridurre Patologia e sintomi della malattia di Alzheimergià mostrato con luci e suoni da più gruppi di ricerca su topi e umani, ora si estende alla stimolazione tattile.
Un nuovo studio condotto da scienziati del MIT mostra che i topi modello di Alzheimer esposti a vibrazioni a 40 Hz per un’ora al giorno per diverse settimane hanno mostrato un miglioramento della salute del cervello e della funzione motoria rispetto ai controlli non trattati.
Un nuovo studio mostra che la vibrazione a 40 Hz può ridurre la patologia e i sintomi della malattia di Alzheimer nei topi di laboratorio e migliorare la loro funzione motoria. Queste immagini evidenziano riduzioni della tau fosforilata (magenta) della proteina caratteristica della malattia di Alzheimer nei neuroni corticali somatosensoriali primari nei topi modello Tau P301S trattati con stimolazione tattile a 40 Hz (a destra). Un’immagine da un controllo non trattato è sulla sinistra. Credito immagine: Tsai Lab/The Picower Institute
Il gruppo del MIT non è il primo a dimostrare che la stimolazione tattile a frequenza gamma può influenzare l’attività cerebrale e migliorare la funzione motoria, ma sono i primi a dimostrare che la stimolazione può anche ridurre i livelli della proteina tau fosforilata, caratteristica dell’Alzheimer, impedire ai neuroni di morire o perdere le loro connessioni del circuito sinapsi e ridurre il danno al DNA neurale.
“Questo lavoro dimostra una terza modalità sensoriale che possiamo usare per aumentare la potenza gamma nel cervello”, dice Li Huei Tsaiautore corrispondente dello studio, direttore del Picower Institute for Learning and Memory e del Iniziativa sull’invecchiamento cerebrale al MIT e Picower Professor presso il Department of Brain and Cognitive Sciences (BCS).
“Siamo molto entusiasti di vedere che la stimolazione tattile a 40 Hz favorisce le capacità motorie, cosa che non è stata dimostrata con le altre modalità. Sarebbe interessante vedere se la stimolazione tattile può giovare ai soggetti umani con compromissione della funzione motoria».
Ho-Jun Suk, Nicole Buie, Guojie Xu e Arit Banerjee sono gli autori principali del studio Frontiere nell’invecchiamento delle neuroscienze, E Ed BoydenY. Eva Tan Professore di Neurotecnologia al MIT, è un co-autore senior dell’articolo.
Boyden, un membro affiliato del Picower Institute, è anche nominato in BCS così come nei dipartimenti di ingegneria biologica e arti e scienze dei media, il McGovern Institute for Brain Research e il K. Lisa Yang Center for Bionics.
Topo da laboratorio – foto illustrativa. Credito immagine: tiburi tramite Pixabay (licenza Pixabay gratuita)
Sentire l’atmosfera
In una serie di articoli iniziati nel 2016, una collaborazione guidata dal laboratorio di Tsai ha dimostrato che lo sfarfallio della luce e/o il clic del suono a 40 Hz (una tecnologia chiamata GENERE per Gamma Entrainment Using Sensory Stimuli), riduce i livelli di proteine amiloide-beta e tau, previene la morte dei neuroni e preserva le sinapsi e sostiene anche l’apprendimento e la memoria in una varietà di modelli murini di malattia di Alzheimer.
Più recentemente, negli studi clinici pilota il team mostrato che la stimolazione luminosa e sonora a 40 Hz era sicura, aumentava con successo l’attività cerebrale e la connettività e sembrava produrre significativi benefici clinici in una piccola coorte di volontari umani con malattia di Alzheimer in fase iniziale.
Altri gruppi hanno replicato e confermato i benefici per la salute della stimolazione sensoriale a 40 Hz, e una società spin-off del MIT, Cognito Therapeutics, ha avviato studi clinici di fase III sulla stimolazione luminosa e sonora come trattamento per l’Alzheimer.
Il nuovo studio ha testato se la stimolazione tattile a 40 Hz di tutto il corpo ha prodotto benefici significativi in due modelli murini comunemente usati della neurodegenerazione di Alzheimer, il topo Tau P301S, che riassume la patologia tau della malattia, e il topo Tau P301S, che riassume la patologia tau della malattia. CK-p25 topo, che ricapitola la perdita di sinapsi e il danno al DNA osservati nelle malattie umane.
Il team ha concentrato le sue analisi in due aree del cervello: la corteccia somatosensoriale primaria (SSp), dove vengono elaborate le sensazioni tattili, e la corteccia motoria primaria (MOp), dove il cervello produce comandi di movimento per il corpo.
Per produrre la stimolazione della vibrazione, i ricercatori hanno posizionato gabbie di topo sopra altoparlanti che riproducevano un suono a 40 Hz, che ha fatto vibrare le gabbie. I topi di controllo non stimolati erano in gabbie intervallati nella stessa stanza in modo che tutti i topi sentissero lo stesso suono a 40 Hz. Le differenze misurate tra i topi stimolati e quelli di controllo sono state quindi effettuate mediante l’aggiunta della stimolazione tattile.
In primo luogo i ricercatori hanno confermato che la vibrazione a 40 Hz ha fatto la differenza nell’attività neurale nel cervello di topi sani (cioè non affetti da Alzheimer). Come misurato dall’espressione della proteina c-fos, l’attività è aumentata di due volte nella SSp e più di tre volte nella MOp, un aumento statisticamente significativo in quest’ultimo caso.
Una volta che i ricercatori hanno saputo che la stimolazione tattile a 40 Hz poteva aumentare l’attività neurale, hanno valutato l’impatto sulla malattia nei due modelli murini. Per assicurarsi che entrambi i sessi fossero rappresentati, il team ha utilizzato topi P301S maschi e topi CK-p25 femmine.
Vibrazioni positive
I topi P301S stimolati per tre settimane hanno mostrato una significativa conservazione dei neuroni rispetto ai controlli non stimolati in entrambe le regioni del cervello. I topi stimolati hanno anche mostrato riduzioni significative della tau nella SSp di due misure e hanno mostrato tendenze simili nella MOp.
I topi CK-p25 hanno ricevuto sei settimane di stimolazione vibratoria. Questi topi hanno mostrato livelli più elevati di marcatori proteici sinaptici in entrambe le regioni del cervello rispetto ai topi di controllo non vibrati. Hanno anche mostrato livelli ridotti di danno al DNA.
Infine, il team ha valutato le capacità motorie dei topi esposti alla vibrazione rispetto a quelli non esposti. Hanno scoperto che entrambi i modelli di topo erano in grado di rimanere su un’asta rotante molto più a lungo. Anche i topi P301S sono appesi a una rete metallica per un tempo significativamente più lungo rispetto ai topi di controllo, mentre i topi CK-p25 hanno mostrato una tendenza positiva, sebbene non significativa.
“L’attuale studio, insieme ai nostri precedenti studi che utilizzano GENUS visivo o uditivo, dimostra la possibilità di utilizzare la stimolazione sensoriale non invasiva come una nuova strategia terapeutica per migliorare la patologia e migliorare le prestazioni comportamentali nelle malattie neurodegenerative”, concludono gli autori.
Scritto da David Orenstein
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org