Bilim adamları yalnızca ışık ve ses kullanarak farelerde Alzheimer plakını “temizledi”

Beyin işlevlerine müdahale eden zararlı protein kümeleri, farelerde, ışık ve ses dışında başka hiçbir şey kullanmadan kısmen temizlenebiliyor.

MIT liderliğinde yapılan araştırmalarda, elektronik flaş ve pes tonda bir sinyalin hastalıkta kaybedilen beyin dalgalarını yeniden oluşturmak için kullanılabileceği bulundu. Böylece Alzheimer benzeri davranış sergilemek üzere tasarlanmış farelerde plaklar çıkartılıp bilişsel işlev geliştirildi.

Bu, biraz hastalıkla savaşmaya yardımcı olması için kendi beyin dalgalarını tetiklemek üzere ışık ve ses kullanmaya benziyor.

Bu teknik henüz insanlarda klinik olarak denenmedi, bu yüzden heyecanlanmak için çok erken -beyin dalgalarının insanlar ve farelerde farklı şekilde çalıştığı biliniyor. Ancak etkinin tekrarlanması durumunda bu ilk sonuçlar, sık görülen demansı tedavi etmek için ucuz ve ilaçsız bir yöntemin ipuçlarını veriyor.

Peki sistem nasıl çalışıyor?

Deneye uygun hale getirilen farelerin gözüne saniyede 40 kez yanıp sönen ışık tutmanın bu hayvanlardaki Alzheimer hastalığı tipini tedavi ettiğini gösteren önceki bir araştırmaya ek olarak, araştırmacılar bu kez çalışmaya benzer frekansta bir ses ekledi ve sonuçların çarpıcı bir şekilde iyileştiğini gördü.

MIT Picower Institute for Learning and Memory’deki (Öğrenme ve Bellek Enstitüsü) araştırmacılardan biri olan Li-Huei Tsai, “Görsel ve işitsel stimülasyonu bir hafta boyunca birleştirdiğimizde, prefrontal korteks angajmanı ve dramatik bir amiloid azalması görüyoruz,” diyor.

Bu, sesin, beyni, hastalıktan en azından kısmen sorumlu olan tau ve amiloid proteinlerinin karmaşa ve kümelenmesinden temizlemede oynayabileceği rolün araştırıldığı ilk çalışma değil.

Önceki çalışmalar, ultrason patlamalarının, kan damarlarını güçlü tedavilerin beyne girmesine izin verecek kadar sızıntılı hale getirdiğini, aynı zamanda da sinir sisteminin atık giderme uzmanları olan mikrogliyanın hızlanmasını teşvik ettiğini göstermişti.

Birkaç yıl önce, Tsai, saniyede yaklaşık 40 yanıp sönme frekansında titreyen ışığın, beyinlerindeki sinir hücrelerinde amiloid biriktirmek üzere tasarlanan farelerde benzer yararları olduğunu keşfetmişti.

O zamanlar Tsai, Nature’dan Helen Thomson’a, “Sonuç akıllara durgunluk verici ve çok sağlamdı, bu fikrin yerine oturması biraz zaman aldı, ancak insanlarda aynı şeyi denemek için bir yol bulmamız gerektiğini biliyorduk,” demişti.

Tek sorun, bu etkinin beynin görsel kısımlarıyla sınırlı kalmasıydı; hafızanın oluşumuna ve geri kazanılmasına katkıda bulunan kilit alanları atlıyordu.

Yöntemin pratik uygulamaları biraz sınırlı görünmekle birlikte, sonuçlar, salınımların beynin Alzheimer hastalığının pençesinden kurtarılmasına yardımcı olabileceğine işaret ediyordu.

Beyin nöronlarımız sinyalleri iletirken uzak bölgeleri senkronize etmeye yarayan elektromanyetik dalgalar da üretirler -bunlar “beyin dalgaları” olarak adlandırılır. Bu salınım kümelerinden biri, beyinde saniyede yaklaşık 30 ilâ 90 dalga arasında salınan gama frekansları olarak tanımlanır. Bu beyin dalgaları, en çok dikkatimizi yoğunlaştırdığımızda, olup biteni anlamak için hafızamızda arama başlattığımızda aktif olur.

Tsai’nin önceki çalışması, bu gama dalgalarının Alzheimer’lı bireylerde engellendiğini ve patolojinin kendisinde çok önemli bir rol oynuyor olabileceğini öne sürmüştü.

Işık, beyin bölgelerini gamanın önemli olduğuna kandırmanın yollarından yalnızca biriydi. Ses de diğer alanlarda bunu yapabilir.

Tsui, tiz ultrason sesi yerine, sadece 40 Hertz olan çok daha düşük monoton bir ses kullandı. Bu, ancak insanların duyabileceği yükseklikte bir sesti. Fare deneklerini bir hafta boyunca her gün sadece bir saatliğine bu monoton vızıltıya maruz bırakmak, işitme bölgelerinde biriken amiloid miktarında önemli bir düşüşe neden olurken, mikrogliyal hücreleri ve kan damarlarını da uyarıyordu.

Tsai, “Burada,  beyinde gama salınımlarını uyarmak için tamamen farklı bir duyusal yöntem kullanabileceğimizi gösterdik,” diyor. Ek bir fayda olarak bu, hafıza ile ilgili önemli bir bölüm olan yakındaki hipokampüsün de temizlenmesine yardımcı oluyordu.

Etkiler sadece test deneklerinin beyin kimyasında belirgin değildi; işlevsel olarak, tedaviye maruz bırakılan fareler çeşitli bilişsel görevlerde de daha iyi performans gösteriyordu.

Önceki çalışmadaki ışık tedavisinin eklenmesi, prefrontal korteks de dahil olmak üzere, beynin çeşitli bölgelerinde plakları temizleyerek daha da çarpıcı bir etki sergiledi. Çöpleri temizleyen mikrogliya da harıl harıl çalışmaya başlamıştı. Tsai, “Bu mikrogliya, plakların etrafına üst üste yığılıyor,” diyor.

Sinir sisteminin atık temizleme ve faaliyeti senkronize etme yönteminde keşfedilen yeni mekanizmalar, her türlü nörolojik bozukluk için tedavi geliştirilmesinde büyük bir adım.

Bunun gibi keşiflerin insan beynine uyarlanması, özellikle fare ve insanlardaki Alzheimer’lı beyinde gama dalgalarının olası farklılıkları varken, üzerinde daha fazla çalışılmasını gerektiriyor.

Şimdiye kadar yapılan ilk güvenlik testleri, sürecin belirgin bir yan etkisi olmadığını ortaya koyuyor. Bu araştırma Cell’de yayımlandı.

Haber kaynağı: https://www.sciencealert.com/astonishing-new-study-treats-alzheimer-s-in-mice-with-a-light-and-sound-show?fbclid=IwAR1JPl7h6TV6A1jyui4AnMMRkE-aMMRCqqCt1viQnmB8rylNKnYJNCcEVrs