Ricerche

Scienziati del MIT riferiscono che la stimolazione sonora e con la luce a frequenza gamma preserva la mielinizzazione nei topi modello e rivelano i meccanismi molecolari che potrebbero essere alla base del beneficio.

In verde la mielinizzazione in alcune sezioni trasversali del cervello di topo. Il cervello che ha ricevuto la stimolazione ottica e sonora a 40Hz (destra) mostra molta più mielina in 4 aree cerebrali - corteccia (CTX), commissura anteriore (AC), corpus callosum (CC) e striato (STR) - rispetto ai topi senza stimolazione a 40Hz.

Esperimenti preliminari in pazienti con morbo di Alzheimer (MA) e studi su topi modello della malattia hanno suggerito impatti positivi sulla patologia e sui sintomi derivanti dall'esposizione alla luce e al suono presentato alla frequenza della banda 'gamma' di 40 Hz.

Un nuovo studio si è concentrato sul modo in cui la stimolazione sensoriale a 40Hz aiuta a sostenere un processo essenziale in cui le ramificazioni dei neuroni che inviano segnali, chiamati assoni, sono avvolti in un isolamento grasso chiamato mielina. La mielina, spesso chiamata 'materia bianca' del cervello, protegge gli assoni e assicura una migliore trasmissione del segnale elettrico nei circuiti cerebrali.

"Gli studi pubblicati finora dal nostro laboratorio si erano concentrati principalmente sulla protezione dei neuroni", ha affermato Li-Huei Tsai, prof.ssa del Picower Institute for Learning and Memory e del Dipartimento Scienze Cerebrali e Cognitive del MIT e autrice senior del nuovo studio apparso su Nature Communications. "Invece questo studio mostra che non è solo la materia grigia, ma anche la materia bianca ad essere protetta da questo metodo".

Quest'anno Cognito Therapeutics, la società creata dal MIT che ha la licenza della tecnologia di stimolazione sensoriale, ha pubblicato sul Journal of Alzheimer’s Disease i risultati di una sperimentazione umana di fase II che indicano che la stimolazione con luce e sonora a 40Hz ha rallentato significativamente la perdita di mielina nei volontari con MA. Quest'anno anche il laboratorio della Tsai ha pubblicato uno studio che dimostra che la stimolazione sensoriale gamma ha aiutato i topi a resistere agli effetti neurologici dei medicinali chemioterapici, inclusa la conservazione della mielina.

Nel nuovo studio, i membri del laboratorio della Tsai guidati dall'ex post-dottorato Daniela Rodrigues Amorim hanno usato un topo modello comune di perdita di mielina - una dieta con il prodotto chimico cuprizone - per capire come la stimolazione sensoriale preserva la mielinizzazione. Il team ha scoperto che la luce e il suono a 40Hz non solo conservavano la mielinizzazione nel cervello dei topi esposti al cuprizone, ma sembravano anche proteggere gli oligodendrociti (le cellule che mielinano gli assoni neurali), sostenere le prestazioni elettriche dei neuroni e preservare un marcatore chiave di integrità strutturale degli assoni.

Quando il team ha esaminato le basi molecolari di questi benefici, ha trovato chiari segni di meccanismi specifici, come la conservazione delle connessioni del circuito neurale chiamate sinapsi, una riduzione della causa di morte degli oligodendrociti ('ferroptosi'), una infiammazione ridotta e un aumento della capacità delle microglia di ripulire il danno alla mielina così da permettere il ripristino della mielina nuova.

"La stimolazione gamma promuove un ambiente sano", ha detto la Amorim che ora è all'Università di Galway in Irlanda. "Esistono diversi modi in cui vediamo effetti diversi".

I risultati suggeriscono che la stimolazione sensoriale gamma può aiutare non solo i pazienti con MA, ma anche le persone che combattono altre malattie che coinvolgono la perdita di mielina, come la sclerosi multipla, hanno scritto gli autori nello studio.

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