Звук и свет против болезни Альцгеймера

Звук определённой частоты помогает мозгу бороться с нейродегенеративными процессами.

О том, что свет может стать оружием в борьбе против болезни Альцгеймера, мы писали около двух лет назад. Тогда в Nature появилась статья, в которой говорилось, что световые импульсы частотой 40 Гц помогают мозгу очищаться от скоплений белка бета-амилоида и белка тау. Считается, что скопления того и другого токсичны для нейронов, и чем дальше прогрессирует болезнь, тем явственней в ткани мозга появляются белковые отложения.

Исследователи по всему миру ищут способ избавить мозг от опасных белковых скоплений или хотя бы остановить их рост. Один из таких способов – простимулировать электрические гамма-волны, а простимулировать их можно как раз с помощью света, мерцающего на определённой частоте.

Авторы той статьи в Nature писали, что «светотерапия» тормозила формирование белковых отложений, по крайней мере, в зрительной коре полушарий. Но ведь не только светом можно стимулировать нервные клетки. В своих следующих экспериментах Энтони Марторелл (Anthony Martorell), Ли-Хуэй Цзай (Li-Huei Tsai) и их коллеги из Массачусетского технологического института давали послушать мышам с симптомами болезни Альцгеймера 40-герцовые звуки – по одному часу каждый день в течение недели. Оказалось, что и звук уменьшает уровень опасных белков (как бета-амилоида, так и тау-белка) в мозге, причём не только в слуховой коре, но и в гиппокампе, одном из основных центров памяти.

Как говорится в статье в Cell, такая «звукотерапия» улучшала когнитивные способности мышей с признаками болезни: они лучше запоминали выход из лабиринта (а за ориентацию на местности опять же во многом отвечает гиппокамп) и лучше запоминали разные объекты.

Разумеется, исследователи захотели проверить, как будут действовать звук и свет вместе. Действовали они лучше, чем порознь: у мышей после «светозвукотерапии» бета-амилоидные отложения уменьшались не только слуховой и зрительной коре и не только в гиппокампе, но ещё и в префронтальной коре, которая, как известно, обслуживает множество сложных когнитивных функций.

И при стимуляции светом, и при стимуляции звуком в мозге активировалась микроглия – так называют особые служебные клетки мозга, которые играют роль департамента иммунной системы, уничтожая возможные инфекции и убирая клеточно-молекулярный мусор. При болезни Альцгеймера микроглия работает плохо, её клетки синтезируют воспалительные сигналы и выделяют из себя разные токсичные вещества, которые не только не препятствуют болезни, но даже помогают ей. Гамма-волны нормализуют работу микроглии, которая начинает активно поедать бета-амилоид, а при объединённой «светозвукотерапии» микроглия начинала поедать амилоидные бляшки ещё активнее.

Очевидно, гамма-ритмы включают некие молекулярные механизмы, соединяющие нейроны и микроглию и помогающие противостоять нейродегеративным процессам. Кроме того, простимулированные нейроны сами по себе производят меньше токсичных белков. Впрочем, что именно за механизмы тут работают, ещё предстоит выяснить. Терапевтический эффект от стимуляции быстро исчезает, так что здесь можно подумать о том, как сделать его более долгоиграющим.

Впрочем, такой метод борьбы с болезнью настолько прост, что его можно было бы начать использовать в клинике, не дожидаясь появления «долгоиграющей» модификации – нужно лишь понять, будут ли свет и звук работать и в человеческом мозге. А поймём мы это, надо думать, довольно скоро – исследователи уже начинают тест на добровольцах с ранней стадией болезни Альцгеймера.