En un laboratorio del Instituto Picower para el Aprendizaje y la Memoria del MIT, cohortes de ratones con Alzheimer inducido artificialmente han recibido un nuevo tratamiento inusual: confinados a una habitación oscura, están expuestos a la estimulación visual en forma de LED blanco que parpadea rápidamente tiras.
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Las luces parpadeantes, que funcionan a 40 hertzios, o 40 veces por segundo, recuerdan menos a una luz estroboscópica en un club y se parecen más al centelleo de las estrellas, dice Li-Huei Tsai, autor del estudio, que apareció en Nature . Estos ratones, divididos en grupos para diferentes tipos de terapia y controles, muestran una mejoría en los síntomas relacionados con el Alzheimer, específicamente la reducción de la placa beta amiloide asociada con la enfermedad.
Aunque la relación entre la enfermedad y la causa de la placa en el cerebro no está del todo clara, y aunque el experimento se realizó en ratones que fueron genéticamente programados para tener la enfermedad, la investigación podría indicar una nueva comprensión del proceso detrás de la enfermedad. enfermedad y un tratamiento no invasivo para la misma.
La idea detrás del estudio era influir en las oscilaciones gamma, una medida de la actividad rítmica entre las neuronas que oscila entre 25 y 80 hertzios. Tsai, que es profesora de neurociencia en el MIT, y su laboratorio probó pulsos de 20 a 80 Hz y descubrió que 40 era el punto óptimo.
"Creo que este es el primer estudio, que no solo muestra que la oscilación gamma tiene un efecto en los niveles de beta amiloide, sino que realmente es el primer estudio que incluso piensa en las oscilaciones gamma y los cambios moleculares y celulares en el cerebro", dice Tsai.
Sin embargo, no es el primer estudio que analiza las oscilaciones gamma en general. En 1989, en Nature, Wolf Singer y su laboratorio también mostraron evidencia de que 40 Hz era una tasa importante. "Lo que hace es que causa una gran sincronía", dice Singer, comparándolo con un marcapasos.
Singer descubrió que las oscilaciones gamma inducidas visualmente podrían extenderse a través del cerebro, sincronizando diferentes partes al mismo ritmo, lo que cree explica cómo nuestro cerebro se coordina a sí mismo. En las décadas posteriores, el campo ha sido controvertido y frecuentemente estudiado, a menudo implantando electrones en el cuero cabelludo o el cerebro para inducir oscilaciones. Se ha demostrado que afecta la memoria, la atención, la conciencia e incluso la esquizofrenia, pero la aplicación de Tsai de usar luces para influir en el Alzheimer es nueva.
"Lo que hicieron fue revertir la causalidad, dijeron, tal vez sea la dinámica temporal perturbada del sistema lo que causa el estado enfermo", dice Singer. Aunque se ha demostrado anteriormente que las oscilaciones gamma están dañadas en personas con Alzheimer, fue esta inspección de la línea de tiempo la que llevó a Tsai a su experimento.
"Inicialmente queríamos saber, ¿qué tan temprano ocurre esta discapacidad?", Dice Tsai. “Si ocurre tarde, simultáneamente con el deterioro de la memoria y otros daños que ocurren, las oscilaciones deterioradas podrían ser una de las consecuencias de la enfermedad. Pero si ocurre temprano, tiene el potencial de contribuir a la manifestación de la enfermedad ".
No está del todo claro por qué las oscilaciones gamma inducidas parecen conducir a menos placa, pero Tsai tiene un par de ideas. Primero, la generación de la placa en sí parece estar suprimida. Esto es particularmente sorprendente, dice Tsai, debido a la magnitud, vieron una reducción del 50 por ciento, y porque no se ha demostrado una relación directa entre las oscilaciones gamma y la placa beta amiloide.
Otra característica observada en el Alzheimer es la disfunción de las células de microglia. Normalmente consideradas las células inmunes del cerebro, eliminando materiales tóxicos y desechos, no funcionan, o incluso pueden causar inflamación en pacientes con Alzheimer. "Su función normal es eliminar materiales tóxicos y desechos alrededor del cerebro, y mantener a todos felices", dice Tsai. Como el estudio mostró una mayor función de las células de la microglia bajo el tratamiento, los investigadores razonaron que esta podría ser una de las formas, junto con la prevención de la génesis de la nueva placa, de que las oscilaciones contribuyen a una reducción de la placa.
Debido a que las oscilaciones se inducen visualmente, la reducción de la placa observada por el estudio se limita a la corteza visual del cerebro y parece desaparecer en aproximadamente un día. Otra investigación futura incluye aumentar la duración del experimento, para ver si los efectos durarán más y se extenderán por todo el cerebro, como sugieren los resultados de la investigación de Singer. Incluso puede ser útil en otras enfermedades que muestran oscilaciones gamma anormales, como el autismo y los trastornos psiquiátricos, dice Tsai. Ella fundó una compañía llamada Cognito Therapeutics para trabajar en ensayos en humanos.
