Dans un laboratoire de l'Institut Picower pour l'apprentissage et la mémoire du MIT, des cohortes de souris atteintes de la maladie d'Alzheimer provoquée artificiellement reçoivent un nouveau traitement inhabituel: confinées dans une pièce sombre, elles sont exposées à une stimulation visuelle sous forme de DEL blanches à clignotement rapide. bandes.
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Les lumières clignotantes, qui fonctionnent à 40 hertz ou 40 fois par seconde, rappellent moins le stroboscope d'un club, mais ressemblent davantage aux scintillements d'étoiles, explique Li-Huei Tsai, auteur de l'étude, parue dans Nature . Ces souris, divisées en groupes pour différents types de thérapie et de contrôles, montrent une amélioration des symptômes liés à la maladie d'Alzheimer, notamment la réduction de la plaque bêta-amyloïde associée à la maladie.
Bien que la relation entre la maladie et la cause de la plaque dans le cerveau ne soit pas tout à fait claire, et bien que l'expérience ait été menée sur des souris génétiquement programmées pour attraper la maladie, la recherche pourrait indiquer à la fois une nouvelle compréhension du processus derrière le la maladie et un traitement non invasif pour elle.
L’idée de l’étude était d’influencer les oscillations gamma, une mesure de l’activité rythmique des neurones allant de 25 à 80 hertz. Tsai, professeur de neuroscience au MIT, et son laboratoire ont essayé des pulsations de 20 à 80 Hz et ont découvert que 40 était le bon choix.
«Je pense que c'est la première étude, non seulement pour montrer que l'oscillation gamma a un effet sur les niveaux de bêta-amyloïde, mais en réalité c'est la première étude à penser aux oscillations gamma et aux changements moléculaires et cellulaires dans le cerveau», explique Tsai.
Ce n'est cependant pas la première étude sur les oscillations gamma en général. En 1989, dans Nature, Wolf Singer et son laboratoire ont également montré que la fréquence de 40 Hz était un taux important. «Cela provoque une grande synchronicité», déclare Singer, en le comparant à un stimulateur cardiaque.
Singer a découvert que des oscillations gamma induites visuellement pourraient se propager à travers le cerveau, synchronisant différentes parties au même rythme, ce qui, à son avis, explique comment notre cerveau se coordonne. Dans les décennies qui ont suivi, le domaine a fait l’objet de controverses et de nombreuses études, souvent en implantant des électrons sur le cuir chevelu ou le cerveau afin d’induire des oscillations. Il a été démontré que cela affectait la mémoire, l'attention, la conscience et même la schizophrénie, mais l'application de Tsai consistant à utiliser des lumières pour l'influencer dans la maladie d'Alzheimer est nouvelle.
«Ce qu'ils ont fait, c'est qu'ils ont inversé la causalité, ont-ils dit, peut-être que c'est la dynamique temporelle perturbée du système qui cause l'état malade», déclare Singer. Bien qu'il ait été démontré précédemment que les oscillations gamma sont altérées chez les personnes atteintes de la maladie d'Alzheimer, c'est cette inspection de la chronologie qui a conduit Tsai à son expérience.
«Au départ, nous voulions savoir à quelle heure cette déficience se produisait?», A déclaré Tsai. «Si cela se produit tardivement, en même temps que des troubles de la mémoire et d’autres dommages, alors les oscillations altérées pourraient bien être l’une des conséquences de la maladie. Mais si cela se produit tôt, cela pourrait contribuer à la manifestation de la maladie. "
On ne voit pas très bien pourquoi les oscillations gamma induites semblent réduire la plaque, mais Tsai a quelques idées. Premièrement, la génération de la plaque elle-même semble être supprimée. Cela est particulièrement surprenant, dit Tsai, en raison de son ampleur (réduction de 50%) et de l'absence de relation directe entre les oscillations gamma et la plaque bêta-amyloïde.
Une autre caractéristique notée observée dans la maladie d'Alzheimer est le dysfonctionnement des cellules microgliales. Normalement considérées comme les cellules immunitaires du cerveau, éliminant les matériaux toxiques et les débris, elles ne fonctionnent pas ou peuvent même provoquer une inflammation chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer. "Leur fonction normale est de nettoyer les substances toxiques et les débris autour du cerveau, et de rendre tout le monde heureux, " dit Tsai. Comme l’étude a mis en évidence une augmentation de la fonction des cellules microgliales sous traitement, les chercheurs ont estimé que c’était peut-être l’un des moyens - avec la prévention de la genèse d’une nouvelle plaque - que les oscillations contribuaient à une réduction de la plaque.
Étant donné que les oscillations sont induites visuellement, la réduction de la plaque constatée dans l’étude est limitée au cortex visuel du cerveau et semble s’effacer en environ un jour. D'autres recherches à venir comprennent l'augmentation de la durée de l'expérience afin de déterminer si les effets dureront plus longtemps et se propagent dans tout le cerveau, comme le suggèrent les résultats des recherches de Singer. Il pourrait même être utile dans d'autres maladies qui présentent des oscillations gamma anormales, telles que l'autisme et les troubles psychiatriques, explique Tsai. Elle a fondé une société appelée Cognito Therapeutics dans le but de mener des essais sur l'homme.
