La plaque «claire» d’Alzheimer des scientifiques provenant de souris n’utilisant que la lumière et le son

MIKE MCRAE15 MAR 2019

Des amas de protéines nuisibles qui interfèrent avec les fonctions cérébrales ont été partiellement éliminés chez la souris en n’utilisant que la lumière et le son.

Des recherches menées par le MIT ont révélé des lumières stroboscopiques et un bourdonnement aigu peuvent être utilisés pour recréer les ondes cérébrales perdues dans la maladie, ce qui élimine la plaque et améliore la fonction cognitive chez des souris conçues pour afficher un comportement semblable à celui de la maladie d’Alzheimer.

C’est un peu comme utiliser la lumière et le son pour déclencher leurs propres ondes cérébrales afin de lutter contre la maladie.

Cette technique n’a pas encore fait l’objet de tests cliniques chez l’homme. Il est donc trop tôt pour s’exciter: on sait que les ondes cérébrales fonctionnent différemment chez l’homme et la souris.

Mais, s’ils sont reproduits, ces premiers résultats suggèrent un moyen possible, peu coûteux et sans médicament, de traiter la forme courante de démence.

Alors, comment ça marche?

Avançant une étude précédente qui montrait une lumière clignotante 40 fois par seconde dans les yeux de souris génétiquement modifiées qui traitaient leur version de la maladie d’Alzheimer, les chercheurs ont ajouté un son d’une fréquence similaire et constaté qu’elle améliorait considérablement leurs résultats.

«Lorsque nous combinons stimulation stimulante visuelle et auditive pendant une semaine, nous constatons l’engagement du cortex préfrontal et une réduction très spectaculaire de l’amyloïde», a déclaré Li-Huei Tsai, l’un des chercheurs de l’Institut Picower pour l’apprentissage et la mémoire du MIT.

Ce n’est pas la première étude à étudier le rôle que le son peut jouer dans l’élimination des enchevêtrements et des touffes de cerveau de protéines tau et amyloïdes au moins en partie responsables de la maladie.

Des études antérieures montraient que les ultrasons provoquaient des fuites dans les vaisseaux sanguins, ce qui permettait à de puissants traitements de pénétrer dans le cerveau, tout en encourageant les experts en élimination des déchets du système nerveux, la microglie, à accélérer le rythme.

Il y a plusieurs années, Tsai a découvert que le scintillement de la lumière à une fréquence d’environ 40 flashs par seconde présentait des avantages similaires chez des souris conçues pour créer de l’amyloïde dans les cellules nerveuses de leur cerveau.

« Le résultat était tellement ahurissant et si robuste, il a fallu un certain temps pour l’idée de couler, mais nous savions que nous avions besoin de trouver un moyen d’essayer la même chose chez l’ homme », Tsai dit Helen Thomson  Nature  à le temps.

Le seul problème était que cet effet se limitait aux parties visuelles du cerveau, manquant des zones clés qui contribuent à la formation et à la récupération de la mémoire.

Bien que les applications pratiques de la méthode aient semblé un peu limitées, les résultats ont montré que les oscillations pourraient aider le cerveau à récupérer de l’emprise de la maladie d’Alzheimer.

Lorsque les neurones de notre cerveau transmettent des signaux, ils génèrent également des ondes électromagnétiques qui contribuent à la synchronisation des régions éloignées, appelées «ondes cérébrales».

Un tel ensemble d’oscillations est défini comme les fréquences gamma, ondulant à travers le cerveau à environ 30 à 90 ondes par seconde. Ces ondes cérébrales sont plus actives lorsque nous portons une attention particulière à la recherche de nos souvenirs afin de comprendre ce qui se passe.

La précédente étude de Tsai avait suggéré que ces ondes gamma étaient gênées chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer et pourraient jouer un rôle central dans la pathologie elle-même.

La lumière n’était qu’un moyen de persuader les parties du cerveau de fredonner la clé du gamma. Les sons peuvent également gérer cela dans d’autres domaines.

Au lieu du cri aigu des ultrasons, Tsui a utilisé un son très faible, de 40 Hertz seulement, un son juste assez élevé pour que les humains puissent l’entendre.

Exposer leurs sujets souris à seulement une heure de ce bourdonnement monotone tous les jours pendant une semaine a entraîné une baisse significative de la quantité d’amyloïde accumulée dans les régions auditives, tout en stimulant également les cellules microgliales et les vaisseaux sanguins.

«Ce que nous avons démontré ici, c’est que nous pouvons utiliser une modalité sensorielle totalement différente pour induire des oscillations gamma dans le cerveau», explique Tsai.

En prime, cela a également aidé à nettoyer l’hippocampe à proximité – une section importante associée à la mémoire.

Les effets n’étaient pas seulement évidents dans la chimie cérébrale des sujets. Sur le plan fonctionnel, les souris exposées au traitement ont mieux performé dans diverses tâches cognitives.

L’ajout de la luminothérapie de la précédente étude a eu un effet encore plus dramatique: l’élimination des plaques dans plusieurs zones du cerveau, y compris dans le cortex préfrontal. Ces microglies d’élimination des ordures sont également allées en ville.

«Ces microglies se superposent autour des plaques», explique Tsai.

La découverte de nouveaux mécanismes permettant au système nerveux d’éliminer et de synchroniser ses activités est un pas en avant considérable dans le développement de traitements pour tous les types de troubles neurologiques.

Traduire de telles découvertes dans le cerveau humain demandera plus de travail, en particulier lorsqu’il existe des contrastes potentiels dans la façon dont les ondes gamma apparaissent dans le cerveau des souris et du cerveau humain d’Alzheimer.

Jusqu’à présent, les premiers tests de sécurité ont montré que le processus ne semble pas avoir d’effets secondaires évidents.

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