Le vibrazioni a 40 Hz riducono la patologia dell'Alzheimer, i sintomi nei modelli murini

Un nuovo studio presenta la prova che la vibrazione a 40 Hz può ridurre la patologia e i sintomi del morbo di Alzheimer nei topi di laboratorio e migliorare la loro funzione motoria. Queste immagini evidenziano riduzioni della proteina tau fosforilata (magenta), caratteristica della malattia di Alzheimer, nei neuroni corticali somatosensoriali primari nei topi modello Tau P301S trattati con stimolazione tattile a 40 Hz (a destra). Un'immagine di un controllo non trattato è a sinistra.

La prova che la stimolazione sensoriale non invasiva dei ritmi cerebrali con frequenza gamma di 40 Hz può ridurre la patologia e i sintomi della malattia di Alzheimer, già mostrati con la luce e il suono da più gruppi di ricerca su topi e esseri umani, ora si estende alla stimolazione tattile. Un nuovo studio condotto da scienziati del MIT mostra che topi modello di Alzheimer esposti a vibrazioni a 40 Hz per un'ora al giorno per diverse settimane hanno mostrato un miglioramento della salute del cervello e della funzione motoria rispetto ai controlli non trattati.

Il gruppo del MIT non è il primo a dimostrare che la stimolazione tattile con frequenza gamma può influenzare l'attività cerebrale e migliorare la funzione motoria, ma è il primo a dimostrare che la stimolazione può anche ridurre i livelli della proteina tau fosforilata, caratteristica dell'Alzheimer, e impedire ai neuroni di morire o perdendo le connessioni del circuito sinapsi e riducendo il danno neurale al DNA.

"Questo lavoro dimostra una terza modalità sensoriale che possiamo utilizzare per aumentare la potenza gamma nel cervello", afferma Li-Huei Tsai, autore corrispondente dello studio, direttore del Picower Institute for Learning and Memory e dell'Aging Brain Initiative al MIT, e Picower Professor presso il Dipartimento di Scienze del cervello e cognitive (BCS). "Siamo molto entusiasti di vedere che la stimolazione tattile a 40 Hz apporta benefici alle capacità motorie, cosa che non è stata dimostrata con le altre modalità. Sarebbe interessante vedere se la stimolazione tattile può apportare benefici ai soggetti umani con compromissione della funzione motoria."

Ho-Jun Suk, Nicole Buie, Guojie Xu e Arit Banerjee sono gli autori principali dello studio pubblicato su Frontiers in Aging Neuroscience, e Ed Boyden, Y. Eva Tan Professore di Neurotecnologia al MIT, è un co-autore senior dell'articolo . Boyden, membro affiliato del Picower Institute, è nominato anche nel BCS, nonché nei dipartimenti di ingegneria biologica e arti e scienze dei media, nel McGovern Institute for Brain Research e nel K. Lisa Yang Center for Bionics.

Sentire l'atmosfera

In una serie di articoli iniziati nel 2016, una collaborazione guidata dal laboratorio di Tsai ha dimostrato che lo sfarfallio della luce e/o il clic del suono a 40 Hz (una tecnologia chiamata GENUS per Gamma Entrainment Using Sensory Stimuli), riduce i livelli di proteine ​​beta-amiloide e tau , previene la morte dei neuroni, preserva le sinapsi e sostiene anche l'apprendimento e la memoria in una varietà di modelli murini di malattia di Alzheimer. Più recentemente, in studi clinici pilota, il team ha dimostrato che la stimolazione luminosa e sonora a 40 Hz era sicura, aumentava con successo l'attività cerebrale e la connettività e sembrava produrre benefici clinici significativi in ​​una piccola coorte di volontari umani con malattia di Alzheimer in stadio iniziale. Altri gruppi hanno replicato e confermato i benefici per la salute della stimolazione sensoriale a 40 Hz, e una società spin-off del MIT, Cognito Therapeutics, ha lanciato studi clinici di fase III sulla stimolazione della luce e del suono come trattamento dell'Alzheimer.

Il nuovo studio ha testato se la stimolazione tattile a 40 Hz di tutto il corpo produceva benefici significativi in ​​due modelli murini comunemente usati di neurodegenerazione dell'Alzheimer, il topo Tau P301S, che ricapitola la patologia tau della malattia, e il topo CK-p25, che ricapitola la perdita di sinapsi e Danni al DNA osservati nelle malattie umane. Il team ha concentrato le sue analisi in due aree del cervello: la corteccia somatosensoriale primaria (SSp), dove vengono elaborate le sensazioni tattili, e la corteccia motoria primaria (MOp), dove il cervello produce comandi di movimento per il corpo.

Per produrre la stimolazione delle vibrazioni, i ricercatori hanno posizionato gabbie per topi su altoparlanti che riproducevano un suono a 40 Hz, che faceva vibrare le gabbie. I topi di controllo non stimolati erano in gabbie intervallate nella stessa stanza in modo che tutti i topi sentissero lo stesso suono a 40 Hz. Le differenze misurate tra i topi stimolati e quelli di controllo sono state quindi ottenute mediante l'aggiunta della stimolazione tattile.