Ogni mattina Li-Hui Tsai medita davanti a uno schermo tremolante. In sincronia con i lampi di luce, si sentono suoni acuti, che ricordano in qualche modo i clic delle nacchere di un ballerino di flamenco, solo molto più forti. Tuttavia, il ritmo qui non è per divertimento.
La combinazione di luce tremolante e suoni di clic aiuta a sincronizzare i processi elettrici nel cervello noti come onde gamma.
Per chi non lo sapesse, questo trattamento di suoni e luci può sembrare una nuova moda per i fan del benessere. Ma Tsai è un neurofisiologo del Massachusetts Institute of Technology (Cambridge, USA). E ha le prove che questa procedura può prevenire lo sviluppo della malattia di Alzheimer.
La ricerca di Li-Hui Tsai rappresenta un nuovo approccio radicale alla prevenzione e al trattamento della forma più comune di demenza senile.
Oggi, circa 50 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di demenza e questa cifra dovrebbe triplicare entro il 2050.
Da un punto di vista neurologico (secondo l'ipotesi prevalente - ndr), il principale cambiamento associato all'Alzheimer è l'accumulo di proteine tossiche nel cervello (placche amiloidi) e la formazione di accumuli di proteine tau all'interno dei neuroni.
Di conseguenza, entrambi i processi sembrano devastare i nostri neuroni e le loro sinapsi (i punti di contatto tra due neuroni che consentono loro di "parlare").
Quindi non sorprende che negli ultimi tre decenni, gran parte della ricerca sull'Alzheimer si sia concentrata sulla ricerca di una cura per rimuovere queste placche, eppure stiamo ancora aspettando una svolta.
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E ora una serie di nuovi studi suggerisce che la risposta potrebbe non essere chimica, ma elettrica.
E tutto dipende da quei ritmi gamma che sembrano innescare una sorta di operazioni di pulizia nel cervello, rimuovendo le tossine prima che inizino a causare danni.
Guarigione delle onde cerebrali
Nella vita di tutti i giorni, usiamo spesso la parola "spuntato" quando si tratta di un'improvvisa ondata di ispirazione. In neurofisiologia, ciò che ci viene in mente sono onde speciali nel cervello, un modello ritmico di attività elettrica creato da gruppi di neuroni in tutto il cervello a una frequenza specifica.
Allo stesso modo in cui le stazioni radio o televisive trasmettono il loro segnale su una particolare lunghezza d'onda, diverse frequenze delle onde cerebrali sembrano essere correlate a funzioni neurologiche molto specifiche.
Le onde gamma oscillano da 30 a 100 volte al secondo e di solito possono essere viste quando ci concentriamo su qualcosa o cerchiamo di ricordare qualcosa.
In alcuni studi molto interessanti dei primi anni 2000, è stato dimostrato che i pazienti con Alzheimer sono particolarmente deboli, in particolare le onde gamma, i ritmi cerebrali più veloci (rispetto alle persone sane senza segni di declino delle capacità mentali), il che suggerisce che una violazione di questi i ritmi possono essere implicati nella malattia.
Tuttavia, non era chiaro se questa fosse solo un'altra conseguenza della neurodegenerazione generale già iniziata o, potenzialmente, la sua causa. E un team di scienziati guidato da Tsai ha deciso di capirlo.
Per dimostrare la loro ipotesi in linea di principio, hanno prima fatto ricorso a una tecnica nota come optogenetica, in cui i neuroni di un topo di laboratorio vengono geneticamente modificati per rispondere alla luce di un colore specifico.
Posizionando una minuscola sorgente di luce nel cranio di un animale, gli scienziati possono stimolare le onde gamma con altissima precisione e osservare gli effetti.
A guardia del cervello
E quello che hanno visto è stato sorprendente. Non solo c'è stata una significativa riduzione delle placche amiloidi. I ricercatori hanno scoperto il meccanismo della loro creazione.
Particolarmente interessante è stato l'effetto sulla microglia del cervello (cellule macrofagi, una sorta di squadra di soccorso di emergenza, guardie del corpo del nostro cervello, che si prendono cura della sua salute).
"Sono come la sorveglianza immunitaria", spiega Tsai. "Monitorano l'ambiente e possono eliminare agenti patogeni, rifiuti tossici e sostanze estranee".
Precedenti studi hanno scoperto che nei pazienti con Alzheimer, le microglia spesso non sono in grado di svolgere correttamente le loro funzioni. Ma sembra che le onde gamma possano risvegliare le cellule dei macrofagi, il che porta a una diminuzione del numero di placche amiloidi e ammassi di proteine tau.
Inoltre, l'effetto dell'utilizzo delle onde gamma arriva molto rapidamente. È bastata solo un'ora di stimolazione per attivare la microglia e ottenere una notevole riduzione del numero di placche amiloidi.
Questo effetto delle onde gamma sulle cellule dei macrofagi rappresenta un enorme balzo in avanti nella nostra comprensione del morbo di Alzheimer (e della funzione delle onde gamma), ha detto Tsai.
La stimolazione optogenetica, tuttavia, è una procedura che non è facile da applicare nell'uomo. Quindi, nella fase successiva, Tsai ha cercato di verificare se le forme meno invasive di sincronizzazione delle onde cerebrali avrebbero funzionato.
In un esperimento, gli scienziati hanno illuminato i topi ogni giorno per un'ora con luce tremolante a una frequenza di 40 Hz, mentre in altri esperimenti, gli animali hanno sentito suoni di clic rapidi a questa frequenza.
E in ognuno dei casi in cui ha funzionato, c'era la sincronizzazione. Le cellule dei macrofagi hanno lavorato più attivamente, il livello di proteine tossiche è diminuito.
È anche importante che tutto ciò abbia influito sul comportamento dei topi. Coloro che hanno ricevuto la stimolazione hanno trovato una via d'uscita dal labirinto più velocemente e lo ricordavano meglio, a differenza di coloro che sono cresciuti senza stimoli.
Vibrazioni benefiche
Ma gli scienziati saranno in grado di replicare questi risultati nei malati di Alzheimer nella vita reale?
Tsai sta ora intraprendendo studi clinici per studiare i benefici a lungo termine della stimolazione delle onde gamma per gli esseri umani.
Ma un altro studio ha già trovato alcune prove incoraggianti che tale stimolazione porta a un miglioramento delle prestazioni cognitive.
Lo studio, condotto da Amy Clements-Cortes dell'Università di Toronto, in Canada, ha utilizzato la stimolazione tattile e la stimolazione uditiva. I partecipanti con diagnosi di diversi stadi della malattia di Alzheimer erano seduti su una sedia con sei altoparlanti che emettevano suoni bassi alla frequenza delle onde gamma.
Ricordava un subwoofer (altoparlante a bassa frequenza), dice Clements-Cortez, facendo sentire ai partecipanti una leggera vibrazione in tutto il corpo.
Dopo sei sessioni di 30 minuti, i pazienti hanno mostrato miglioramenti nei test standard per varie abilità cognitive, tra cui il conteggio mentale e la memoria a breve termine.
Ciò è stato particolarmente sorprendente se si considera quanto è stato breve l'intervallo di stimolazione, osserva Clements-Cortez.
Ha anche testimonianze di un altro paziente con lievi segni di demenza che ha utilizzato un dispositivo simile a casa per tre anni. "Tre anni dopo, siamo venuti a trovarla", dice Clements-Cortes. "Le sue capacità mentali non si sono deteriorate, sono rimaste più o meno le stesse".
È chiaro che è necessario raccogliere molti più dati, con campioni più grandi, ma i risultati iniziali, secondo Clements-Cortes, sono "incredibilmente stimolanti".
È possibile che i pazienti possano ricevere questo tipo di terapia semplicemente guardando la TV o ascoltando la radio, dice.
Dopo tanti anni di inutili tentativi di trovare una cura per l'Alzheimer, una luce è finalmente spuntata alla fine del tunnel?
Sembra che il nuovo metodo possa essere particolarmente utile per un intervento precoce durante il decorso della malattia.
Martin O'Halloran della National University of Ireland sottolinea che sebbene i pazienti possano avere difficoltà cognitive, ci vuole molto tempo per confermare la diagnosi di Alzheimer e questo ritarda l'inizio del trattamento, poiché i medici non sono disposti a rischiare effetti collaterali fino a quando non sono sicuri della diagnosi. …
"Qualsiasi intervento precoce per questi pazienti dovrebbe essere il più non invasivo e sicuro possibile", afferma. "Compreso l'uso della luce tremolante o la ripetizione del suono." (Per i pazienti con epilessia, questo non è adatto, poiché la stimolazione può innescare un attacco.)
Anche Barry McDermott, ricercatore presso la National University of Ireland, è ottimista sui risultati.
"Nessun medico prescriverà farmaci per l'Alzheimer per la prevenzione, ma questo metodo è qualcosa che puoi iniziare a utilizzare in anticipo", osserva. - È così semplice e leggero. In teoria, potresti persino avere un'app del genere sul tuo smartphone."
Nonostante i rapidi progressi nella ricerca, sia O'Halloran che McDermott, che hanno recentemente esaminato il potenziale della tecnologia per il Journal of Alzheimer's Disease Research, sottolineano che molte domande devono ancora essere risolte.
Oltre alla necessità di ottenere conferme più serie dell'utilità a lungo termine del metodo nelle sperimentazioni cliniche, è anche necessario capire qual è la frequenza gamma ideale per l'utilizzo e qual è la durata ottimale di utilizzo.
Anche se sembra improbabile che si verifichi un'overdose di onde gamma, sarà utile vedere se l'eccessivo entusiasmo per il metodo causerà effetti collaterali, sottolineano gli scienziati irlandesi.
Inoltre, resta da vedere se la stimolazione delle onde gamma migliora la capacità mentale delle persone sane.
Tsai è attenta qui: crede che ci sia un certo limite a ciò che le onde gamma possono fare per un cervello sano.
Ma spera che il metodo possa essere utile come misura preventiva dopo che una persona ha superato la mezza età, per mantenere il cervello funzionante normalmente prima che compaiano i primi segni di declino mentale. "Penso che sia possibile", dice.
Nonostante molte domande a cui resta da rispondere, Tsai sta già testando il dispositivo su se stesso. "E mi sento benissimo", dice con un sorriso furbo.
Come ogni scienziato, Li-Hui Tsai comprende che la sua esperienza personale non può essere considerata una prova conclusiva. Tuttavia, se i risultati della sua ricerca saranno confermati, molti di noi potrebbero iniziare la giornata con trattamenti acustici e luminosi simili per mantenere sano il nostro cervello.
David Robson
