Em um laboratório do Picower Institute for Learning and Memory, do MIT, coortes de ratos com Alzheimer artificialmente induzida receberam um novo tratamento incomum: confinados em um quarto escuro, eles são expostos a estímulos visuais na forma de LED branco piscando rapidamente. tiras.
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As luzes piscando, que funcionam a 40 hertz, ou 40 vezes por segundo, são menos reminiscentes de um estroboscópio em um clube, e mais como o cintilar de estrelas, diz Li-Huei Tsai, autor do estudo, que apareceu na Nature . Esses camundongos, divididos em grupos para diferentes tipos de terapia e controles, mostram melhora nos sintomas relacionados à doença de Alzheimer - especificamente a redução da placa beta-amilóide associada à doença.
Embora a relação entre a doença e a causa da placa no cérebro não seja totalmente clara, e embora o experimento tenha sido conduzido em camundongos que foram geneticamente programados para ter a doença, a pesquisa poderia indicar tanto uma nova compreensão do processo por trás do doença e um tratamento não invasivo.
A idéia por trás do estudo foi influenciar as oscilações gama, uma medida da atividade rítmica entre os neurônios que varia de 25 a 80 hertz. Tsai, que é professora de neurociência no MIT, e seu laboratório experimentaram pulsos de 20 a 80 Hz e descobriram que 40 era o ponto ideal.
"Eu acho que este é o primeiro estudo, não apenas mostrando que a oscilação gama tem um efeito sobre os níveis de beta-amilóide, mas realmente é o primeiro estudo a pensar em oscilações gama e alterações moleculares e celulares no cérebro", diz Tsai.
Não é o primeiro estudo a olhar para as oscilações gama em geral, no entanto. Em 1989, na Nature, Wolf Singer e seu laboratório também mostraram evidências de que 40 Hz era uma taxa importante. "O que ele faz é causar alta sincronia", diz Singer, comparando-o a um marca-passo.
Singer descobriu que as oscilações gama induzidas visualmente poderiam se espalhar pelo cérebro, sincronizando diferentes partes com o mesmo ritmo, o que ele acredita que explica como nosso cérebro se coordena. Nas décadas seguintes, o campo tem sido controverso e freqüentemente estudado, muitas vezes implantando elétrons no couro cabeludo ou cérebro para induzir oscilações. Tem sido demonstrado que afeta a memória, a atenção, a consciência e até mesmo a esquizofrenia, mas a aplicação de Tsai do uso de luzes para influenciá-lo na doença de Alzheimer é nova.
"O que eles fizeram foi reverter a causalidade, dizem, talvez seja a dinâmica temporal perturbada do sistema que causa o estado de doença", diz Singer. Embora tenha sido demonstrado anteriormente que as oscilações gama estão prejudicadas em pessoas com Alzheimer, foi essa inspeção da linha do tempo que levou Tsai à sua experiência.
"Inicialmente, queríamos saber, até que ponto essa deficiência acontece?", Diz Tsai. “Se isso acontece tarde, simultaneamente com o comprometimento da memória e outros danos que acontecem, então as oscilações prejudicadas poderiam ser apenas uma das conseqüências da doença. Mas se ocorrer cedo, tem o potencial de contribuir para a manifestação da doença ”.
Não está totalmente claro por que as oscilações gama induzidas parecem levar a menos placa, mas Tsai tem algumas idéias. Primeiro, a geração da placa em si parece estar suprimida. Isso é particularmente surpreendente, diz Tsai, por causa da magnitude - eles observaram uma redução de 50% - e porque nenhuma relação direta foi demonstrada entre as oscilações gama e a placa beta-amilóide.
Outra característica observada na doença de Alzheimer é a disfunção das células da microglia. Normalmente consideradas as células do sistema imunológico do cérebro, limpando materiais tóxicos e detritos, elas não conseguem operar, ou podem até causar inflamação nos pacientes de Alzheimer. "Sua função normal é limpar materiais tóxicos e detritos ao redor do cérebro e manter todo mundo feliz", diz Tsai. Como o estudo mostrou o aumento da função das células da microglia sob o tratamento, os pesquisadores raciocinaram que essa pode ser uma das maneiras - junto com a prevenção da gênese de novas placas - que as oscilações contribuem para uma redução na placa.
Como as oscilações são induzidas visualmente, a redução de placa vista pelo estudo é limitada ao córtex visual do cérebro e parece se desgastar em cerca de um dia. Outras pesquisas futuras incluem o aumento da duração do experimento, para ver se os efeitos durarão mais e se espalharão pelo cérebro, como os resultados da pesquisa de Singer sugeriram. Pode até ser útil em outras doenças que mostram oscilações gama anormais, como autismo e distúrbios psiquiátricos, diz Tsai. Ela fundou uma empresa chamada Cognito Therapeutics para trabalhar em testes humanos.
