Мозговые волны могут быть ключом к лечению Альцгеймера

«То будет ли работать эта методика на человеке – большой вопрос. Многие вещи срабатывают в опытах на мышах, но проваливаются в клинических испытаниях на людях. Но если наша методика будет действовать на людей, то тогда перед нами открывается огромный потенциал, так как подобное лечение очень легко проводить и оно не требует вмешательства в работу организма», — заявила Ли-Хуэй Цай (Li-Huei Tsai) из Массачусетского технологического института.

Считается, что болезнь Альцгеймера вызывается накоплением внутри нейронов патогенного вещества, белка бета-амилоида. Он образуется из «обрезков» белка APP, который участвует в процессах починки поврежденных нейронов и в формировании связей между ними. Нарушения в переработке старых молекул этого белка приводят к появлению бляшек бета-амилоида и ведут к уничтожению нервных клеток.

В сентябре 2015 года ученые из Великобритании выяснили, изучая мозг людей, погибших от «коровьего бешенства», что болезнь Альцгеймера на самом деле может передаваться от одного человека к другому путем в результате «заражения» их мозга чужеродными клубками бета-амилоида. Дальнейшие опыты показали, что эти белковые обрезки могут быть частью иммунной системы, что заставило многих биологов сомневаться в том, что они являются главной причиной смерти клеток мозга.

Цай и ее коллеги обнаружили, что последствия накопления этого белка в нейронах или каких-то других процессов, приводящих к развитию болезни Альцгеймера и массовой гибели клеток, можно ликвидировать очень простым способом – путем восстановления «нормальных» мозговых волн, которые вырабатывают здоровые нейроны мозга.

Мозговыми волнами обыватели называют особые электрические колебания, порождаемые активностью всей совокупности нервных клеток мозга. Характер колебаний некоторых из них, к примеру, отражает то, о чем сейчас думает человек, чем он занимается и какие других процессы происходят в его голове. Недавно ученые обнаружили, что стимуляция определенных мозговых ритмов во время сна приводит к улучшению памяти.

Наблюдая за работой мозга больных мышей, научная команда Цай заметила, что при развитии болезни Альцгеймера и накоплении бляшек бета-амилоида в мозге сильнее всего менялись так называемые гамма-ритмы – высокочастотные колебания нервных клеток, которые обычно связываются с работой кратковременной памяти и органов чувств.

Ученые решили проследить за тем, что произойдет с мозгом, если стимулировать работу гамма-колебаний искусственным образом. Для этого биологи вырастили новую популяцию мышей, в чьих клетках мозга, вырабатывающих гамма-волны, содержались особые белки, заставлявшие нейроны включаться при облучении лазерными вспышками определенного цвета.

Руководствуясь этой идеей, ученые попытались восстановить гамма-ритмы, облучая клетки мозга мышей лазерными импульсами с частотой в 40 герц. Результаты от подобной процедуры были практически мгновенными – через несколько часов концентрация бета-амилоида в нейронах их мозга снизилась в два раза, и оставалась низкой на протяжении суток.

Это происходило, как показали дальнейшие эксперименты и наблюдения за работой мозга грызунов, двумя путями – гамма-волны заставляют нейроны вырабатывать меньше белкового «мусора», а клетки микроглии, основного компонента иммунной системы мозга, начинают очищать окружающие их нейроны и пространство между ними, поедая и «переваривая» бляшки бета-амилоида.

Почему это происходит, ученые пока не знают, однако они надеются, что в ближайшем будущем нам удастся узнать, как работает подобная процедура очистки мозга и почему она связана с гамма-ритмами.

Схожего эффекта, что интересно, ученым удалось добиться, поместив обычных мышей в специальные клетки, лампочки в которых моргали с частотой в 40 Герц. В принципе это означает, что в будущем медики могут добиться постоянного и очень большого снижения в уровне бета-амилоида в мозге людей с болезнью Альцгеймера, стимулируя их мозг неинвазивным путем, в том числе и путем медитации, повышающей уровень гамма-активности.