40 Hz Gamma IŞIK TEDAVİSİ Alzheimer'ı Önleyebilir
MIT'deki araştırmacılar, saniyede 40 devirde fototerapinin çarpıcı biçimde beta amiloid üretimini azalttığını ve beta amiloid plak temizleyen hücreleri teşvik ettiğini keşfetti. Bu, genel bilim camiasında çok fazla ilgi görüyor ve beyin dalgasının ilgisini meşru bir durum olarak doğruluyor.
LED ışık tedavisi, ALZHEIMER'S ve TBI (Traumatic Brain Injury: Kafa Travması) dahil, beyin hastalıklarının tedavisini kökten değiştirebilir.
Hem TBI hem de Alzheimer hastalığı için insan klinik araştırmalarındaki ilerlemeyi başarıyla gösteren photobiomodülasyon teknolojisi yıllarca endüstri tarafından gözardı edildi. Sonunda Harvard'daki bilim adamları, Gaziler Yönetimi ve ABD Ordusu dikkatleri çekti.
40 Hertz titreşimli ve 810 nanometre ışık frekansı olan yeni Vielight teknolojisi gerçekten hastalara yardımcı olabilir. Burundaki damarlardan kafanın içine dalga boyu yollayıp, etkili bir şekilde etkiliyor ve sadece farelerde değil insanlarda da çalışan nöronal aktiviteyi önemli ölçüde arttırdı.
Bazı bilim insanları, nöronların, özellikle de yaşlandıklarında, enerjiye ihtiyaç duyduğuna inanıyorlar ve bu, ilaçların sağlayamadığı eksiklik olabilir.
Avrupa'daki bilim adamları, günlük 20 dakika enerji verildiğinde hücre ölümünün azaldığını bildirmişti. Manyetik uyarımı (rTMS) kullandılar.
Arizona Üniversitesi'ndeki bilim adamları ise Alzheimer'ın düşük güçlü Transkraniyal ultrason (TKV) kullandıklarını bildirdi.
Alzheimer ile ilgili üç ayrı başarılı çalışma ve büyük ilaç firmaları ise 200'den fazla başarısızlığa var. Her gün 1000 Amerikalı Alzheimer'den ölüyor. Alzheimer kanserden ve diyabetten daha kötü ve çok daha kötü bir yaşam kalitesi.
1992 yılında DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency) tarafından öngörülen, 2009 yılında Quietmind Vakfı (www.quietmindfdn.org) tarafından insanlarda gösterilen invaziv olmayan tıbbın bir sonraki devrimi olmakla beraber daha invaziv, tehlikeli ve genellikle etkisiz tıptan yararlananlar tarafından görmezden gelindi.
2017 yılında tüm bu değişiklikler, inanılmaz gelişmeler sayesinde gerçekleşti.
LED Işık Terapisi, Beyin Hastalığı Tedavisini Radikal Olarak Değiştirirdi
Aralık ayında MIT sinirbilimcilerinden oluşan bir ekip, zararlı amiloid beta protein seviyelerinin, erken aşamadaki Alzheimer'lı farelerin yanıp sönen LED ışıklarına maruz bırakılarak yarı yarıya iyileştiği dikkate değer bir çalışma yayınladı. İlaç yok, ameliyat yok - sadece ışık.
Bilim adamları, yarım yüzyıldır belirli dalga boylarındaki ışığa maruz kalmanın hücresel fonksiyonu uyarabileceğini biliyorlardı.
1967'de Macar araştırmacı Endre Mester, düşük güçlü bir yakut lazeriyle sıçanlardaki kanserli tümörleri tedavi etmeye çalıştı. Kanser etkilenmedi, ancak ışık dalgaları ile tedavi edilen sıçanların saç büyümesi ve yara iyileşmesi hızlandı.
Günümüzde LED'ler lazerlerin yerini aldı ancak araştırmacılar, "fotobiyomodülasyon" veya PBM (Photobiomodulation Therapy: Fotobiyomodülasyon Terapisi) olarak bilinen bir tedavi yöntemi ile ışığı vücuda yaydıklarında sağlık yararlarını araştırmaya devam ediyor.
PBM, araştırmacıların farelerin gözlerine mavi ışık saçtığı, beyindeki "gamma oskiltasyonunu" yeniden başlatmak için sağlıklı nöronların ilettiği elektrokimyasal frekansla MIT çalışmasında kullanılan tekniğinden biraz farklı.
PBM ile araştırmacılar, hastanın kafasının dış tarafında ve burunlarının iç kısmı boyunca yanıp sönen kırmızı ve yakın kızıl ötesi ışığı saçmak için LED'lerle donatılmış özel kulaklıklar kullanıyor. MIT sonuçlarında olduğu gibi ön veriler, kafatasında geçen ışığın fotonlarının beyinde Alzheimer'in dejeneratif etkilerini tersine çevirebileceği gibi çeşitli diğer beyin hastalıklarını tedavi edebilen bir biyokimyasal zincirleme reaksiyonu tetiklediğini ileri sürüyor.
Michael Hamblin Harvard Tıp Fakültesi'nde dermatoloji profesörü ve Massachusetts General Hospital'da Wellman Fototıp Merkezi'nde baş araştırmacı. Beynin beş hedef alanına, yakın kızılötesi ışığı saçan bir LED kulaklık seti olan VieLight Neuro ile ciddi kognitif defisitleri olan demans hastalarının sadece 12 hafta sonra hızla gelişme kaydettiği yeni bir araştırmanın yazarlarından biridir.
Hamblin, "Bunlar, haftalar veya aylar boyu bağlantılı cümlelerle konuşamayan, ansızın konuşmalara başlamış, tam cümlelerle konuşan, anlayan ve yanıtlayan kişiler. Bakıcılar tarafından beslenmesi gereken insanlar aniden bir bıçak alıp çatal yapıp kendi yemeklerini yemeye başlayabildiler" dedi.
Işık tedavileri durdurulduktan sonra meydana gelen değişiklikler de aynı derecede dikkate değerdi. Bilişsel ve davranışsal yararlar neredeyse derhal tersine çevrildi. Çalışma tedavilerin askıya alındığı dört haftalık bir süre içinde durduruldu, ancak bir hastanın belirtileri böyle bir kuvvetle geri dönüp kötüleştiği için; ailesi bu aygıtı geri almak için yalvardı.
Hamblin gibi bilim insanları, PBM'nin hücrelerdeki mitokondriyumları uyararak, hücre aktivitesini güçlendiren enerjiden daha fazla ATP üretecek şekilde çalıştığına inanıyorlar.
Hamblin, "mekanizmalar çok yönlü" dedi. "Açıkçası metabolizmayı artırıyorsunuz - ATP, oksijen tüketimi, beyin enerjisi - Beyin kan akışını iyileştiriyorsun ... Fakat aynı zamanda yeni beyin hücrelerinin oluşumunu ve mevcut beyin hücreleri arasında yeni bağlantılar kurmayı da tetikliyorsun ve birlikte, bu iki süreç, nöroplastisiteyi, temelde beynin kendini yeniden düzenleyebilme yeteneğini, kendini tamir etmeyi içermektedir. "
Boston Üniversitesi Tıp Fakültesi Nöroloji bölümünden araştırma Profesörü olan Margaret Naeser, travmatik beyin yaralanmaları, inme ve Körfez Savaşı Sendromundan muzdarip askeri gazileri olan hastaları tedavi etmek için PBM kulaklıklar ve kaskların kullanımını inceliyor - 1991 Körfez Savaşı'nda baş dönmesi, uykusuzluk, yorgunluk ve diğer semptomların baş ağrısı gibi durumlarla açıklanamayan bir hastalık ile mücadele etti.
Naeser, LED Tedavilerini kullanan gazilerdeki biliş ve hafızayı iyileştirmek için ABD Gaziler İşleri Bakanlığı için 2, 8 milyon dolarlık bir çalışmanın ortasında. Naeser, 600 nm dalga boylarındaki kırmızı ışığın ve 810 nm veya 830 nm'deki yakın kızılötesi ışığın, SITOKROM C OKSIDAZ (CCO) olarak adlandırılan hücresel mitokondrinin içindeki bir enzim tarafından emildiğini açıkladı. Beyin yaralanmaları veya rahatsızlıkları olan hastalarda CCO enzimleri üzerindeki reseptörler nitrik oksitle tıkanırlar.
Naeser, "Beyin hücresine yakın kızılötesi fotonlar gönderdiğinizde, nitrik oksit hücre duvarı dışına itilir ve bu, artmış kan akışını teşvik eder, bu da hasar gören bir bölgede ne istersen onu" diyor Naeser. "Ve biz MR görüntülerimizde gördüğümüz şey, fotonları nereye koyduğumuzu hedefleyen kan akışındaki artışı, inanamadım, şok oldu" dedi.
Beyindeki kan dolaşımına ilâveten ışık tedaviler, beyindeki Alzheimer'teki plak yatakları oluşturan protein olan amiloid beta'ya verdiği otoimmün yanıtı artırır. Sağlıklı bir beyinde mikroglia adı verilen bağışıklık hücreleri aşırı amiloid beta'yı temizlemekle görevlendirilir. Alzheimer beynin de mikroglialar tehlikeli bir dönüşüme uğrarlar. Sadece amiloid beta'ya saldırmayı bırakmakla kalmaz, aynı zamanda sağlıklı beyin hücrelerine zarar veren bir toksini salgılarlar.
MIT çalışmasında, Gama frekansında (40 Hz) titreşen mavi ışığa tekrar tekrar maruz kalma, Alzheimer beynini normal ritmine dönmesi için eğitir görünüyor. Ayrıca, mikrogliaların sağlıklı durumlarına geri dönmesine ve amiloid beta enkazının temizlenmesine başlamasına neden oldu.
Naeser, PBM ışık tedavilerinin, amiloid beta ile savaşmak için farklı bir yol izlediğini açıkladı.
"Sen ve ben bütün gün amiloid beta yapıyoruz," dedi Naeser. "Geceleri uyurken, beyin omurilik sıvısı içeri girer ve beyindeki hücreleri masaj yaparak amiloid beta oluşumunu dışarı çeker, kan damarlarına sokar ve yıkar." Demans hastaları çok kötü uyuyorlar, bu da vücudun amiloid beta'yu temizleme yeteneğini devre dışı bırakıyor. Naeser, kırmızı ve yakın kızıl ötesi ışığın melatonin düzeylerini artırdığını ve PBM tedavileri gören demans hastalarının bakım verenlerinin tedavinin uyku alışkanlıklarını büyük ölçüde iyileştirdiğini bildirdiğini belirtti.
Şu ana kadar PBM'yi Alzheimer, inme, PTSD (Travma Sonrası Stress Hastalığı), depresyon ve diğer beyin ile ilgili bozuklukların tedavisinde test etmek için yalnızca bir avuç küçük çalışma yaptık. Ön sonuçlar çok umut vericidir ancak VieLight'ın kurucusu ve CEO'su Lew Lim, FDA'nın tıbbi kullanım için bu tür cihazları onaylamasından önce daha büyük ve daha sıkı klinik araştırmaların yapılması gerektiğini belirtti.
Lew, "Şu anda VieLight Nöro, genel bir sağlıklı yaşam cihazı olarak kabul ediliyor" dedi. Alzheimer hastalığına karşı bir iddiada bulunmamız için büyük klinik çalışmalar yapmamız gerekiyor, eğer bunu yapmazsak, medikal toplum bunun başka bir yılan yağı tedavisi olduğunu söyleyecek. "
Akupunktur ve transkraniyal manyetik stimülasyon da dahil olmak üzere invazif olmayan tıbbi tedavileri araştıran on yıllarca uğraşan Naeser, “PBM'yi meşrulaştırmanın tek yolunun, mevcut V.A.'nın plasebo etkisini kontrol eden çift kör çalışmalar yaparak gerçekleştiğini” söyledi. Araştırmaya katılan gaziler hem gerçek hem de "sahte" plasebo tedavi alacak ve araştırmacılar dahil hiç kimse, deneme tamamlanana ve veriler analiz edilinceye kadar gerçek veya sahte olduğunu bilemiyecekler.
Güvenilirlik ve tedavinin kabulu, PBM'nin yaygın şekilde benimsenmesinin önündeki en büyük engel olacaktır. İronik bir şekilde, tedavilerin neredeyse şok edici basitliği ve invaziv olmaması - bir anda 20 dakika boyunca başın üzerinde parlayan ışık - geri dönüşümü olabilir.
"Kuzey Amerika'da ilaç kullanmıyorsanız, muhtemelen inanılmazsınız" dedi Lim. "PBM ile ilgili büyük şirketlerin bulunmaması sebeplerden birisi de bunun birçoğu patentlenebilir değil, çünkü biz bu teknolojiyle ilgili patent sahibi az sayıdayız" dedi.
Harvard Tıp Fakültesi'nden Hamblin, her evin en az bir PBM cihazına sahip olacağı günü görebildiğini ve Kendisinin bellek, görme ve hatta saç büyümesine yardımcı olması için sahip olduğunu söyledi. Ancak, kısa vadede, PBM'nin konvansiyonel ilaç terapileri ile rekabet edebilmesi için gerekli olan çalışmaların finansmanında zorluklar olacaktır.
Hamblin, "Zavallı eski ışık terapisi kaya gibi büyük ilaç firmalarına kıyasla çok küçük bir kum tanesi gibidir" dedi. "Onların iş modelleri milyar dolarlık bir pazar yarattı, LED ışıklı cihazlardan milyar dolarlık bir piyasa nasıl yaratılır?"
Eşsiz görsel uyarı Alzheimer hastalarında yeni tedavi olabilir
İnvaziv olmayan teknik, Alzheimer hastalığının fare modellerinde beta amiloid plaklarını azalttı.
Belirli bir frekansta titreşen LED ışıkları kullanan MIT araştırmacıları, farelerin görsel korteksinde Alzheimer hastalığında görülen beta amiloid plaklarını önemli ölçüde azaltabileceklerini gösterdi.
Araştırmacılar, bu tedavinin beynin beta amiloid üretimini baskı altına almasını ve plakların yok edilmesinden sorumlu hücreleri canlandırdığını keşfetti, Gama salınımları olarak bilinen beyin dalgalarını uyararak çalışıyor.
MIT'nin Öğrenme ve Bellek için Picower Enstitüsü Müdürü olan Sinir Bilimi Picower Profesörü Li-Huei Tsai'ye “benzer bir yaklaşımın Alzheimer hastalarına yardımcı olup olamayacağını belirlemek için daha ileri araştırmalara ihtiyaç duyulacak” dedi. Çalışmaları Aralık ayında Nature’in inter sayfasında yer aldı.
Tsai, "Farelerde çok şeyin işe yaradığı gösteriliyor olsada, insanlarda başarısız olabiliyor " diyor. "Fakat insanlar bu tedaviye yanıt olarak farelerle benzer şekilde davranıyorsa, potansiyelin çok büyük olduğunu söyleyebilirim, çünkü bu çok invaziv değildir ve çok erişilebilir durumdadır."
MIT Medya Laboratuarı'nda biyolojik mühendislik ve beyin ve bilişsel bilimler alanlarında Doçent olan Tsai ve Ed Boyden, Nature dergisinin yazarı olan McGovern Beyin Araştırmaları Enstitüsü'nde testler yapmak için Cognito Therapeutics adlı bir şirketi başlattı. Bu makalenin baş yazarları lisansüstü öğrenci Hannah Iaccarino ve Media Lab araştırma üyesi olan Annabelle Singer'dir.
MIT Bilim Okulu Dekanı olan Michael Sipser, "Bu önemli duyuru, milyonlarca insanı ve ailelerini etkileyen korkunç sıkıntı veren Alzheimer hastalığının anlaşılması ve tedavisinde ilerleme kaydedilebileceğini gösteriyor" dedi. "MIT'li bilim adamlarımız bu beyin bozukluğuna ve bunun neden olabileceği veya önleyebileceği mekanizmalar üzerine tamamen yeni bir araştırma yönündeki kapıyı açtı. Ben son derece heyecan verici buluyorum. "
Beyin dalgası uyarımı
Amerika Birleşik Devletleri'nde 5 milyondan fazla kişiyi etkileyen Alzheimer hastalığı, beyin hücrelerine zararlı olduğu ve normal beyin işlevine müdahele ettiği düşünülen beta amiloid plakları ile karakterize edilir. Önceki çalışmalar, Alzheimer hastaların da bozulmuş gamma beyin dalgalarına sahip olduklarını gösterdi. 25 ila 80 Hz (saniyedeki devir hızı) arasında değişen bu beyin dalgalarının dikkat, algılama ve bellek gibi normal beyin işlevlerine katkıda bulunduğu düşünülmektedir.
Tsay ve arkadaşları, Alzheimer'i geliştirmek için genetik olarak programlanmış fareler üzerinde yapılan bir çalışmada, herhangi bir plak birikimi veya davranış semptomları göstermediler; Tsai ve arkadaşları, labirent sürerken öğrenme ve bellek için gerekli olan etkinlik modelleri sırasında bozulmuş gama titreşimleri buldu.
Ardından, araştırmacılar hafıza oluşumu ve alınmasında kritik olan, hipokampüs adı verilen bir beyin bölgesinde 40 Hz'de Gama dalgalarını uyardı. Bu ilk çalışmalar, bilim adamlarının genetiği değiştirilmiş nöronların aktivitesini onlara ışık tutarak kontrol etmesini sağlayan Boyden'in öncülüğünde optogenetik olarak bilinen bir tekniğe dayanıyordu. Bu yaklaşımı kullanarak, araştırmacılar, o zaman uyarıcı nöronların Gama aktivitesini senkronize eden interneuronlar olarak bilinen bazı beyin hücrelerini uyardılar.
Araştırmacılar, bir saat süren 40 Hz uyarım sonrası, hipokampustaki beta amiloid protein düzeylerinde yüzde 40 ila 50 azalma buldu. 20 ila 80 Hz arasında değişen diğer frekanslarda stimülasyon bu düşüşü sağlamadı.
Tsai ve meslektaşları daha az invaziv tekniklerin aynı etkiyi sağlayıp sağlayamayacaklarını merak etmeye başladılar. Tsai ve Emery Brown, Picower Enstitüsünün bir üyesi olan Tıp Mühendisliği ve Hesaplamalı Sinirbiliminin Edward Hood Taplin Profesörü ve makalenin yazarı, harici bir teşvikin - bu durumda ışığın - kullanılması için fikir üretti. Beyindeki gamma titreşimleri. Araştırmacılar, farklı frekanslarda titreşmek üzere programlanabilen bir LED şeridinden oluşan basit bir cihaz yaptılar.
Araştırmacılar, bu cihazı kullanarak araştırmacılar, Alzheimer'in çok erken evrelerindeki ışıkların bir saat boyunca 40 Hz'de titreşerek gamma titreşimlerini arttırdığını ve beta amiloid düzeylerini yarı yarıya azalttıklarını buldu. Bununla birlikte, proteinler 24 saat içinde orijinal seviyelerine geri döndü.
Araştırmacılar daha sonra, amiloid plaklarının daha gelişmiş birikimi olan farelerde amiloid plaklarını daha uzun süre tedavi edip azaltamayacağını araştırdılar. Fareleri yedi gün boyunca günde bir saat tedavi ettikten sonra, hem plaklar hem de serbest yüzen amiloid belirgin şekilde azaltıldı. Araştırmacılar şimdi bu etkilerin ne kadar süreceğini belirlemeye çalışıyorlar.
Ayrıca, araştırmacılar, Gama ritimlerinin Alzheimer hastalığının başka bir özelliklerinden olan anormal olarak modifiye edilmiş beyinde karışıklık oluşturabilen Tau proteinini azalttığını buldular.
"Bu çalışmanın çok dikkatli bir şekilde tasarlanmış ve iyi yürütülmüş bir şekilde yaptığı, uzun zamandan beri bildiğimiz Gama oskiltasyonlarının bilişsel işlevle bağlantılı olduğunu, beynin temizleme kapasitesinde kritik bir rol oynadığını göstermektedir. "diyor Harvard Tıp Fakültesi'nde Nöroloji Profesörü olan ve araştırmaya katılmayan Alvaro Pascual-Leone. "Bu dikkat çekici ve şaşırtıcı ve insanlardaki uygulamaya olası çevirmenin heyecan verici ihtimalini ortaya çıkarıyor."
Tsai'nin laboratuarı, ışığın görme korteksinin ötesinde beyin bölgelerinde Gama oskiltasyonlarını sürüp süremeyeceğini araştırıyor ve ön veriler bunun mümkün olduğunu öne sürüyor. Ayrıca, amiloid plaklarındaki azalmanın, Alzheimer fare modellerinin davranış semptomları üzerinde herhangi bir etkisinin olup olmadığını ve bu tekniğin bozulmuş Gama oskiltasyonlarını içeren diğer nörolojik bozuklukları etkileyip etkileyip etkilemediğini araştırıyorlar.
İki eylem şekli
Araştırmacılar ayrıca, Gama oskiltasyonlarının etkilerini nasıl uyguladığını anlamaya çalışmak için çalışmalar yaptı. Gama stimülasyonundan sonra beta amiloid üretimi süreci daha az aktif olduğunu bulmuşlardır. Gamma salınımları beynin normalde mikroglia olarak bilinen bağışıklık hücresi işi olan beta amiloid proteinlerini temizleme kabiliyetini geliştirdi.
Tsai, "Zehirli malzemeler ve hücre pisliklerini alıyor, çevreyi temizliyor ve nöronları sağlıklı tutuyorlar" dedi.
Alzheimer hastalarında, Mikroglia hücreleri çok iltihaplı oluyor ve diğer beyin hücrelerini daha fazla hasta yapan toksik kimyasallar salgılarlar. Bununla birlikte, Gama oskiltasyonlarının farelerde artırıldığında, mikroglia morfolojik değişikliklere uğrayıp ve beta amiloid proteinlerin temizlenmesinde daha aktif hale geldi.
"Sonuçta, beyindeki Gama oskiltasyonlarının arttırılması amiloid yükünün azaltılması için en az iki şey yapabiliyor. Birincisi, nöronlardan beta amiloid üretimini azaltmakta ve ikincisi, mikroglia ile amiloidlerin temizlenmesini arttırmaktır ", diyor Tsai.
Araştırmacılar ayrıca, muamele edilen farelerin beyinlerinden gelen haberci RNA'yı sıraladılar ve yüzlerce genin aşın veya az ifade edildiğini buldu ve şu anda bu varyasyonların Alzheimer hastalığına olası etkisini araştırıyorlar.
Araştırma, JPB Vakfı, Cameron Hayden Lord Vakfı, Barbara J. Weedon Kardeşliği, New York Kök Hücre Vakfı Robertson Ödülü, Ulusal Sağlık Enstitüsü, Belfer Nörodejenerasyon Konsorsiyumu ve Halis Aile Vakfı tarafından finanse edildi.
810 nanometre ışık (fotonlar) kafatasına nüfuz eder ve su ve kan tarafından en az emilir ve bu, fotonların Mitokondriya ve Sitokrom C molekülüne girmesinden ve daha fazla ATP üretmesinden kaynaklanıyor. ATP'nin salınmasına neden olan Sitrokrom C molekülündeki bakır ve demir atomlarıyla atomik rezonansdır. Vielight fotonları farklı frekanslarda, örneğin kafatasının dışından gelen 10 Hz veya 40 Hz beynin içine nüfuz edebilir ve bu EEG ile aynı değildir. EEG, elektrostatik yasalarına uyuyor ve kafatası bir filtre gibi davranıyor ve bu fizik, kafatasına dışarıdan giren ışık kadar değil.
https://www.linkedin.com/pulse/led-light-therapy-could-radically-change-treatment-brain-weiner
https://www.linkedin.com/pulse/40-hz-entrainment-prevents-alzheimers-joe-verona-c-p-h-
http://news.mit.edu/2016/visual-stimulation-treatment-alzheimer-1207
http://www.nature.com/nature/journal/v540/n7632/full/nature20587.html