شاید بتوان آلزایمر را با نور و صدا درمان کرد

شرکت فناوری عصبی «کاگنیتو تراپیوتیکس» (Cognito Therapeutics) تحت سرپرستی دانشگاه «ام‌آی‌تی» (MIT) در اوایل سال جاری با اعلام کردن سرمایه‌گذاری ۷۳ میلیون دلاری در آزمایش‌های بالینی فاز ۳ به منظور ارائه کردن یک درمان برتر برای بیماری آلزایمر خبرساز شد.

به گزارش ایسنا، پژوهشگران و مهندسان این شرکت، یک هدست طراحی کردند که تحریک هم‌زمان نور و صدا را با فرکانس ۴۰ هرتز ارائه می‌دهد و «سازمان غذا و داروی آمریکا» (FDA) آن را یک فناوری پیشرفته می‌داند.

نتایج امیدوارکننده آزمایش‌های اولیه حیوانی و آزمایش‌های بالینی نشان داده‌اند که این فناوری می‌تواند فعالیت امواج مغزی غیرعادی گاما را که اغلب در مراحل اولیه بیماری آلزایمر دیده می‌شود، اصلاح کند.

با وجود این، تلاش‌های اخیر برای تکرار کردن این یافته‌ها متناقض بوده‌اند و پرسش‌هایی را در مورد مکانیسم اصلی عملکرد این روش پدید آورده‌اند. اگرچه مطالعات رفتاری حیوانات برای درک کردن تاثیر یک مداخله سودمند هستند، اما نحوه کارکرد آن تنها با بررسی دقیق مغز در سطوح سلولی و مولکولی قابل تعیین کردن است.

این کار اغلب با استفاده از میکروسکوپ برای بررسی کردن مغز موش‌های در معرض تحریک و مقایسه کردن آن‌ها با گروه کنترل‌شده موش‌ها انجام می‌شود. چنین موش‌هایی، جهش‌های ژنتیکی خاصی را در ارتباط با بیماری آلزایمر ارثی دارند.

اگر تحریک نور و صدا با فرکانس ۴۰ هرتز یک درمان مناسب برای بیماری آلزایمر باشد، انتظار می‌رود که شاهد کاهش یافتن پلاک‌های آمیلوئید بتا و درهم‌تنیدگی‌های نوروفیبریلاری پروتئین تاو باشیم که نشانه‌های اصلی این بیماری هستند.

در کمال تعجب آنها، یک پژوهش اولیه انجام‌شده توسط «هانا یاکارینو» (Hannah Iaccarino) پژوهشگر دانشگاه ام‌آی‌تی و همکارانش نشان داد که تحریک شنوایی و بینایی با فرکانس ۴۰ هرتز نه تنها تجمع پلاک‌های آمیلوئید بتا را در مغز کاهش می‌دهد، بلکه فعالیت سلول‌های میکروگلیای مغز را نیز عوض می‌کند.

سلول‌های میکروگلیا اولین سیستم دفاعی سیستم عصبی مرکزی هستند. هنگامی که آن‌ها با پروتئین‌های آمیلوئید بتا تماس پیدا می‌کنند، با فعال کردن یک آبشار التهابی قوی برای پاک کردن ضایعات و اصلاح بافت‌های عصبی پاسخ می‌دهد.

اگرچه این واکنش ایمنی برای پاسخ دادن به آسیب عصبی حاد مانند عفونت ضروری است، اما التهاب بلندمدت می‌تواند به سلول‌های سالم نیز آسیب برساند.

پژوهش‌ها نشان داده‌اند که با تجمع پلاک‌های آمیلوئید بتا هنگام بروز آلزایمر، میکروگلیا بیش از اندازه فعال می‌شود و یک واکنش التهابی شدید را ایجاد می‌کند. گفته می‌شود که فعال شدن قوی میکروگلیا ممکن است محرک اصلی تخریب عصبی گسترده در مراحل پیشرفته بیماری باشد.

کاهش التهاب در مغز به طور فزاینده‌ای به عنوان یک هدف احتمالی برای درمان بیماری آلزایمر مطرح شده است. اکنون به نظر می‌رسد شواهد نشان می‌دهند که استفاده کردن از تحریک شنوایی و بصری برای دستکاری فعالیت الکتریکی ممکن است بتواند همین کار را انجام دهد.

پژوهش اخیر «موسسه فناوری جورجیا» (Georgia Tech) نشان داد که تحریک با فرکانس ۴۰ هرتز، مسیر‌های التهابی را به طور انتخابی تقویت می‌کند.

پژوهشگران این کار را با قرار دادن موش‌ها در یکی از چهار شرایط آزمایشی شامل سوسو زدن نور ۴۰ هرتز به مدت یک ساعت، سوسو زدن نور با فواصل تصادفی با فرکانس ۴۰ هرتز، سوسو زدن نور با فواصل تصادفی با فرکانس ۲۰ هرتز و نور ثابت آغاز کردند.

پس از تحریک، موش‌ها کشته شدند و مغز آن‌ها برای تحلیل بیشتر منجمد شد. در همه موش‌ها، هیچ تفاوتی در رفتار‌های اضطراب‌محور وجود نداشت. این نتیجه تأیید می‌کند که شرایط مختلف تحریک بصری، تأثیری بر رفتار حیوان ندارد.

«لوئیس گارزا» (Luis Garza) پژوهشگر دانشگاه ام‌آی‌تی و همکارانش متوجه شدند موش‌هایی که در معرض تحریک سوسو زدن نور با فرکانس ۴۰ هرتز قرار گرفتند، فسفوریلاسیون یا فعال‌سازی بیشتری را در مسیر التهابی NF-kB نشان دادند.

این مسیر به شدت در تولید پروتئین‌های سیتوکین نقش دارد که به کنترل التهاب کمک می‌کند. مشخص شد که تحریک سوسو زدن نور با فرکانس ۴۰ هرتز، برای افزایش بیان سیتوکین‌های ضد التهابی مانند اینترلوکین-۶ و اینترلوکین-۷ موثر است.

مسیر NF-kB علاوه بر نقش داشتن در التهاب، در یادگیری و حافظه بلندمدت نیز نقش دارد. این یافته‌ها نشان می‌دهند که تحریک در این فرکانس ممکن است یک اثر محافظت‌کننده عصبی را برای افرادی ارائه دهد که در مراحل اولیه بیماری آلزایمر هستند.

آیا فرکانس‌های دیگر نیز همین مزایا را دارند؟ گارزا و گروهش از فهمیدن این موضوع که فرکانس‌های متفاوت، انواع گوناگونی از سیتوکین‌ها را از طریق فعال‌سازی مسیر NB-kB به‌کار می‌گیرند، شگفت‌زده شدند.

با وجود این، تحریک ۴۰ هرتز در مقایسه با سوسو زدن نور ۲۰ هرتز، بیشترین واکنش سیتوکین را ایجاد کرد. این نتیجه با پژوهش‌های پیشین مطابقت دارد که نشان می‌دهند تحریک ۴۰ هرتز، بیشترین فواید بالینی را با خطر کم یا بدون خطر عوارض جانبی ارائه می‌دهد.

بیماری آلزایمر به طور جدایی‌ناپذیری با بروز التهاب در مغز مرتبط است. ظهور فعالیت الکتریکی مغز به عنوان یک هدف درمانی ممکن، اطلاعات جدیدی را در مورد چگونگی پیشروی آلزایمر آشکار کرده است.

صرف نظر از این، چندین پرسش هنوز بی‌پاسخ مانده‌اند؛ از جمله این که اثرات بلندمدت تحریک ۴۰ هرتز چیست؟ آیا می‌توان فواید آن را برای مدت طولانی حفظ کرد یا اینکه مغز به مرور زمان نسبت به تحریک حساسیت‌زدایی می‌کند؟ نتایج مورد انتظار از آزمایش‌های بالینی و مطالعات حیوانی کنونی ممکن است به زودی به این پرسش‌ها پاسخ دهند.