ไฟกระพริบรักษาโรคอัลไซเมอร์ได้อย่างไร

การรักษารูปแบบใหม่ที่อาจเกิดขึ้นสำหรับภาวะสมองเสื่อมที่พบบ่อยที่สุดสามารถทำได้โดยการดูโทรทัศน์หรือไม่?

ทุกเช้า Li-Huei Tsai ทำสมาธิอยู่หน้าจอกระพริบ สอดคล้องกับแสงที่ริบหรี่ มีการคลิกที่รุนแรง – คล้ายกับการแตะนักเต้นฟลาเมงโกที่กระตือรือร้นมากเกินไปกับคาสทาเนตของเธอ แต่จังหวะไม่ได้มีไว้เพื่อความบันเทิง แต่เพื่อกระตุ้น

การผสมผสานระหว่างไฟกะพริบและไฟคลิกได้รับการออกแบบมาเพื่อซิงโครไนซ์กิจกรรมทางไฟฟ้าบางประเภทในสมองที่เรียกว่าคลื่นแกมมา

สำหรับผู้ที่ไม่ได้ฝึกหัด การอาบน้ำแบบมีแสงและเสียงประเภทนี้อาจฟังดูเหมือนเป็นเทรนด์สุขภาพใหม่ล่าสุด แต่ Tsai เป็นนักประสาทวิทยาที่สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ในเคมบริดจ์ สหรัฐอเมริกา และเธอมีหลักฐานว่าสิ่งนี้สามารถป้องกันโรคอัลไซเมอร์ได้

งานวิจัยของเธอแสดงให้เห็นถึงแนวทางใหม่ในการป้องกันและรักษาภาวะสมองเสื่อมที่พบได้บ่อยที่สุด ในปัจจุบันภาวะสมองเสื่อมส่งผลกระทบต่อผู้คนราว 50 ล้านคนทั่วโลกและภายในปี 2050 ตัวเลขดังกล่าวคาดว่าจะเพิ่มขึ้นสามเท่า

การเปลี่ยนแปลงทางระบบประสาทที่ชัดเจนที่สุดที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์คือการสะสมของแผ่นโลหะอะไมลอยด์ที่เป็นพิษซึ่งก่อตัวเป็นเซลล์ภายนอก และพันกันของโปรตีนเอกภาพภายในเซลล์ประสาทเอง ทั้งสองดูเหมือนจะสร้างความหายนะให้กับเซลล์ประสาทของเราและไซแนปส์ของพวกมัน – การเชื่อมต่อที่ทำให้เซลล์ประสาทของเราสามารถสื่อสารกันได้ ไม่น่าแปลกใจเลยที่งานวิจัยส่วนใหญ่เกี่ยวกับโรคอัลไซเมอร์ในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมาได้มุ่งเน้นไปที่การค้นหายาเพื่อขจัดคราบจุลินทรีย์เหล่านี้แต่เรายังคงรอการรักษาที่ก้าวหน้า

ขณะนี้มีการศึกษาใหม่จำนวนมากชี้ให้เห็นว่าวิธีการรักษาด้วยไฟฟ้าแทนที่จะเป็นสารเคมีอาจเป็นคำตอบ และมันทั้งหมดขึ้นอยู่กับจังหวะของแกมมาเหล่านั้น ซึ่งดูเหมือนจะกระตุ้นการดำเนินการทำความสะอาดในสมอง กำจัดสารพิษก่อนที่จะสร้างความเสียหาย

คลื่นสมองบำบัด

ในขณะที่เราอาจใช้คำว่า คลื่นสมอง เพื่ออธิบายแรงบันดาลใจใดๆ ก็ตาม ในทางประสาทวิทยา คำนี้อธิบายรูปแบบจังหวะของกิจกรรมทางไฟฟ้าที่ผลิตโดยกลุ่มของเซลล์ประสาททั่วสมองขณะที่พวกมันยิงกันที่ความถี่เฉพาะ

การศึกษาที่น่าสนใจบางอย่างในช่วงต้นทศวรรษ 2000 แสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยอัลไซเมอร์มีคลื่นแกมมาที่อ่อนแอเป็นพิเศษ

เซลล์ประสาทผลิตกระแสไฟฟ้าเหล่านี้ผ่านการไหลของอะตอมที่มีประจุบวกผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ และในลักษณะเดียวกับที่สถานีโทรทัศน์และวิทยุส่งผ่านความถี่คลื่นวิทยุที่แตกต่างกัน ความถี่ที่แตกต่างกันของคลื่นสมองก็ดูเหมือนจะสัมพันธ์กับหน้าที่ทางระบบประสาทที่เฉพาะเจาะจง คลื่นแกมมาสั่นที่ประมาณ 30 ถึง 100 ครั้งต่อวินาที (Hz) และมักถูกสังเกตเมื่อเรามีสมาธิหรือเมื่อเราเข้ารหัสและดึงความทรงจำ

การศึกษาที่น่าสนใจบางส่วนจากช่วงต้นทศวรรษ 2000 แสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยอัลไซเมอร์มีคลื่นแกมมาที่อ่อนแอ เป็นพิเศษ เมื่อเทียบกับคนที่มีสุขภาพดีโดยไม่มีการลดความรู้ความเข้าใจ ซึ่งบ่งชี้ว่าการหยุดชะงักของจังหวะสมองนี้อาจเกี่ยวข้องกับโรค แต่ก็ยังไม่ชัดเจนว่านี่เป็นเพียงผลสืบเนื่องอีกประการหนึ่งของการเสื่อมสภาพของระบบประสาทที่เกิดขึ้นแล้ว หรืออาจเป็นสาเหตุที่เป็นไปได้ ทีมงานของ Tsai จึงเริ่มทำการตรวจสอบ

เพื่อเป็นหลักฐานในหลักการ พวกเขาจึงหันมาใช้เทคนิคที่เรียกว่า “ออปโตเจเนติกส์” ซึ่งเซลล์ประสาทของหนูทดลองได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อตอบสนองต่อสีของแสงบางสี ด้วยการใส่แหล่งกำเนิดแสงขนาดเล็กเข้าไปในกะโหลกศีรษะ ทีมงานสามารถกระตุ้นคลื่นแกมมาได้อย่างแม่นยำอย่างเหลือเชื่อและสังเกตผลที่ตามมา

ผู้ดูแลประสาท

สิ่งที่พวกเขาเห็นนั้นน่าตกใจ ไม่เพียงแต่เผยให้เห็นการลดลงอย่างเห็นได้ชัดในแผ่นโลหะอะไมลอยด์ที่เกี่ยวข้องกับโรคอัลไซเมอร์เท่านั้น แต่ยังเผยให้เห็นถึงกลไกที่อาจเกิดขึ้นซึ่งสิ่งนี้อาจเกิดขึ้นด้วย

สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือผลกระทบต่อไมโครเกลียของสมอง ซึ่งเป็นเซลล์ชนิดพิเศษที่ดูเหมือนสัตว์ทะเลขนาดเล็กที่มีหนวด ซึ่งทำหน้าที่เป็นผู้ดูแลสมองและเจ้าหน้าที่รักษาความปลอดภัย “พวกเขาเป็นเหมือนการเฝ้าระวังภูมิคุ้มกัน” Tsai กล่าว “พวกเขาสำรวจสิ่งแวดล้อมและสามารถกำจัดเชื้อโรค ของเสียที่เป็นพิษ และสารแปลกปลอม และกำจัดพวกมันได้”

การศึกษาก่อนหน้านี้พบว่า microglia มักล้มเหลวในการทำหน้าที่เหล่านี้ในผู้ป่วยอัลไซเมอร์ แต่คลื่นแกมมาดูเหมือนจะปลุกให้ตื่นขึ้นอีกครั้ง ส่งผลให้ระดับของแผ่นอะไมลอยด์และเทาโปรตีนพันกันลดลง ยิ่งไปกว่านั้น เอฟเฟกต์ดูเหมือนจะเร็วมาก การกระตุ้นเพียงหนึ่งชั่วโมงก็เพียงพอแล้วที่จะกระตุ้น microglia และทำให้แผ่นโลหะ amyloid ลดลงอย่างเห็นได้ชัด

การเชื่อมโยงคลื่นแกมมากับกิจกรรมของเซลล์เฝ้าระวังด้วยวิธีนี้ทำให้เราเข้าใจถึงโรคอัลไซเมอร์และการทำงานของคลื่นแกมมาอย่างก้าวกระโดด “เมื่อเราเห็นการเปลี่ยนแปลงของไมโครเกลีย – นั่นคือตอนที่ฉันตระหนักว่ามีสิ่งที่น่าสนใจมากเกิดขึ้น” ไจ่กล่าว

การกระตุ้นเพียงหนึ่งชั่วโมงก็เพียงพอแล้วที่จะกระตุ้น microglia และทำให้แผ่นโลหะ amyloid ลดลงอย่างเห็นได้ชัด

การกระตุ้นออปโตเจเนติกส์ ซึ่งต้องมีการดัดแปลงพันธุกรรมและการผ่าตัด ไม่ใช่วิธีการรักษาที่สามารถนำไปใช้กับมนุษย์ได้ง่าย ดังนั้น Tsai จึงตรวจสอบต่อไปว่าการขึ้นลงของคลื่นสมองในรูปแบบที่มีการบุกรุกน้อยกว่าอาจมีประโยชน์ที่คล้ายคลึงกันหรือไม่

ในการทดลองหนึ่ง ทีมงานได้อาบน้ำให้หนูด้วยแสง กะพริบที่ 40Hzเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมงในแต่ละวัน ในส่วนอื่นๆ พวกเขาเล่นหนูอย่างรวดเร็ว คลิกเสียงที่ความถี่นี้

ในแต่ละกรณี แนวคิดก็คือว่าเซลล์ประสาทในระบบการมองเห็นและการได้ยินจะเริ่มยิงประสานกับภาพและเสียง ทำให้เกิดคลื่นของกิจกรรมที่จะแพร่กระจายไปทั่วสมอง และนั่นคือสิ่งที่พวกเขาเห็น ตามที่หวังไว้ คลื่นแกมมาที่เพิ่มขึ้นนั้นมาพร้อมกับกิจกรรมที่เพิ่มขึ้นของเซลล์ microglia ที่ดูแลเอาใจใส่เหล่านั้นพร้อมกับระดับที่ลดลงของแผ่นโลหะอะไมลอยด์ที่เป็นพิษ

ที่สำคัญ ความแตกต่างเหล่านี้สามารถเห็นได้ในการวัดพฤติกรรมของหนู หนูที่ได้รับการกระตุ้นพบว่าง่ายต่อการเรียนรู้ทางรอบเขาวงกต ในขณะที่หนูตัวอื่นๆ จะหลงลืมมากขึ้นเมื่อโตขึ้น

การสั่นสะเทือนที่ดี

การทดสอบครั้งใหญ่คือตอนนี้นักวิทยาศาสตร์สามารถจำลองผลลัพธ์เหล่านี้กับผู้ป่วยอัลไซเมอร์จริงได้หรือไม่ ปัจจุบันไช่กำลังเริ่มการทดลองทางคลินิกเพื่อสำรวจประโยชน์ระยะยาวของการกระตุ้นคลื่นแกมมาในมนุษย์ แต่มีหลักฐานเบื้องต้นที่น่าสนใจอยู่แล้วที่บ่งชี้ว่ามันสามารถนำไปสู่ความรู้ความเข้าใจที่ดีขึ้นได้

ในการศึกษานี้ นำโดย Amy Clements-Cortes จากมหาวิทยาลัยโตรอนโต การกระตุ้นดังกล่าวทำได้โดยการสัมผัสและการได้ยิน ผู้เข้าร่วมที่ได้รับการวินิจฉัยว่าเป็นโรคอัลไซเมอร์ในระยะต่างๆ ถูกจัดวางบนเก้าอี้ที่มีลำโพง 6 ตัวปล่อยเสียงต่ำภายในแถบความถี่แกมมา เอฟเฟกต์นั้นคล้ายกับ “ซับวูฟเฟอร์” เพียงเล็กน้อย Clements-Cortes กล่าว ทำให้พวกเขารู้สึกถึงแรงสั่นสะเทือนที่นุ่มนวลทั่วทั้งร่างกาย ( อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับดนตรี สามารถช่วยผู้ป่วยโรคสมองเสื่อมได้อย่างไร . )

หลังจากหกเซสชั่น 30 นาที ผู้เข้าร่วมทดสอบมีการปรับปรุงที่สำคัญในการทดสอบมาตรฐานของความสามารถทางปัญญาต่างๆ ซึ่งรวมถึงการคำนวณทางจิตและความจำระยะสั้น นี่เป็นเรื่องน่าประหลาดใจอย่างยิ่งหลังจากช่วงเวลาสั้นๆ ดังกล่าว Clements-Cortes กล่าว เธอยังมีหลักฐานจากผู้ป่วยอีกรายที่มีอาการสมองเสื่อมในระยะเริ่มแรกซึ่งใช้อุปกรณ์ที่คล้ายกันที่บ้านเป็นเวลาสามปี “เรากลับไปเยี่ยมเธอหลังจากผ่านไปสามปี และความรู้ความเข้าใจของเธอก็เหมือนเดิม” เธอกล่าว

เห็นได้ชัดว่าจำเป็นต้องมีหลักฐานมากขึ้น – ด้วยตัวอย่างที่ใหญ่กว่า – แต่ผลลัพธ์ในช่วงแรกเหล่านี้ Clements-Cortes กล่าวว่า “ให้กำลังใจอย่างมาก” อาจเป็นไปได้ที่ผู้ป่วยจะได้รับการบำบัดแบบนี้ในขณะที่ดูทีวีหรือฟังวิทยุ

นักวิจัยคนอื่น ๆ คาดการณ์ว่าการรักษาโรคอัลไซเมอร์รูปแบบใหม่ทั้งหมดจะได้รับการต้อนรับโดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากจุดบอดมากมายในอดีต

อาจกลายเป็นสิ่งที่มีค่าอย่างยิ่งเมื่อเป็นการแทรกแซงในช่วงต้น Martin O’Halloran จากมหาวิทยาลัยแห่งชาติไอร์แลนด์ในกัลเวย์ (NUIG) ชี้ให้เห็นว่าผู้ป่วยจำนวนมากอาจมีปัญหาด้านความรู้ความเข้าใจ แต่การวินิจฉัยโรคอัลไซเมอร์อาจใช้เวลานานในการยืนยัน และอาจทำให้การรักษาล่าช้า เนื่องจากคุณไม่ต้องการ เพื่อเสี่ยงผลข้างเคียงที่อาจเกิดขึ้นก่อนที่คุณจะรู้ว่าคุณกำลังเผชิญกับอะไร “การแทรกแซงในระยะแรก [ในผู้ป่วยเหล่านี้] จะต้องไม่สร้างความรำคาญอย่างยิ่ง มันต้องปลอดภัยอย่างยิ่ง” เขากล่าว “และไฟกะพริบหรือเสียงซ้ำๆ นั้นไม่รุกรานเท่าที่คุณจะทำได้” (นั่นคืออย่างน้อยสำหรับคนส่วนใหญ่ อาจไม่เหมาะสำหรับผู้ป่วยโรคลมบ้าหมู เช่น เนื่องจากการกระตุ้นอาจทำให้เกิดอาการชักได้)

การแทรกแซงในช่วงต้นจะต้องไม่สร้างความรำคาญอย่างยิ่ง และไฟกะพริบหรือเสียงซ้ำๆ นั้นไม่รุกรานเท่าที่คุณจะทำได้ – Martin O’Halloran

Barry McDermott นักวิจัยที่ NUIG มองโลกในแง่ดีในทำนองเดียวกันกับแอปพลิเคชันประเภทนี้ “ไม่มีแพทย์คนใดจะสั่งจ่ายยาป้องกันอัลไซเมอร์ให้กับคุณ แต่นี่เป็นสิ่งที่คุณสามารถทำได้ตั้งแต่เนิ่นๆ” เขากล่าว “มันเรียบง่ายและตรงไปตรงมา ในทางทฤษฎีคุณสามารถมีสิ่งนี้เป็นแอพในสมาร์ทโฟนของคุณได้”

แม้จะมีความคืบหน้าอย่างรวดเร็วจนถึงตอนนี้ O’Halloran และ McDermott ซึ่งเพิ่งร่วมเขียนบททบทวนศักยภาพของเทคโนโลยีสำหรับ Journal of Alzheimer’s Diseaseทั้งสองเน้นว่าคำถามมากมายจำเป็นต้องได้รับคำตอบ นอกจากความต้องการหลักฐานที่ชัดเจนขึ้นเกี่ยวกับผลประโยชน์ในระยะยาวในการทดลองทางคลินิกแล้ว ยังต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความถี่ในอุดมคติของคลื่นแกมมาที่จะใช้และระยะเวลาในการรักษาที่เหมาะสม แม้ว่าจะดูไม่น่าเป็นไปได้ที่คุณจะ “ให้ยาเกินขนาด” ในคลื่นแกมมา แต่ก็ควรตรวจสอบด้วยว่าการใช้ที่กระตือรือร้นมากเกินไปอาจส่งผลร้ายหรือไม่ เพิ่ม O’Halloran และ McDermott

ยังต้องดูกันต่อไปว่าการกระตุ้นด้วยคลื่นแกมมาอาจทำให้คนที่มีสุขภาพดีมีสมองเพิ่มขึ้นหรือไม่ ไจ่ระมัดระวัง เธอคิดว่าคลื่นแกมม่าสามารถทำอะไรได้บ้างในสมองที่มีสุขภาพดี แต่เธอหวังว่ามันอาจเป็นประโยชน์ในการป้องกันหลังจากวัยกลางคน เพื่อรักษาการทำงานของสมองก่อนที่จะมีสัญญาณของความบกพร่องทางสติปัญญา ได้เริ่มแสดง “ฉันคิดว่าเป็นไปได้”

แม้จะมีคำถามมากมายที่ยังต้องตอบ แต่ Tsai ก็ลองใช้อุปกรณ์ด้วยตัวเองแล้ว “และฉันรู้สึกดีมาก” เธอพูดพร้อมกับหัวเราะอย่างรู้ทัน เช่นเดียวกับนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ไช่ตระหนักดีว่าไม่ควรนำประสบการณ์ส่วนตัวของเธอมาเป็นหลักฐานที่หนักแน่น แต่ถ้าการวิจัยยังดำเนินต่อไป พวกเราอีกหลายคนอาจเริ่มต้นวันใหม่ด้วยเสียงและแสงที่คล้ายคลึงกัน เพื่อรักษาอนาคตของเราไว้ จิตใจ

หน้าแรก