Une décennie après que les scientifiques du Picower Institute for Learning and Memory au MIT ont commencé à tester si la stimulation sensorielle des rythmes de fréquence « gamma » du cerveau de 40 Hz pouvait traiter la maladie d'Alzheimer chez la souris, une base de preuves croissante soutenant l'idée qu'elle peut améliorer la santé du cerveau à l'homme ainsi que les animaux qui ont émergé du travail des laboratoires du monde. Un nouvel article de revue dans Biologie PLOS Décrit jusqu'à présent l'état de recherche et présente certaines des questions fondamentales et cliniques à l'avant-garde de la stimulation gamma non invasive maintenant.
« Comme nous avons fait toutes nos observations, de nombreuses autres personnes dans le domaine ont publié des résultats très cohérents », a déclaré Li-Huei Tsai, professeur Picower au MIT, directeur de l'initiative Brain Aging du MIT et auteur principal de la nouvelle revue avec Postdoc Jung Park. « Les gens ont utilisé de nombreuses façons différentes pour induire le gamma, y compris la stimulation sensorielle, la stimulation du courant alterné transcrânien ou la stimulation magnétique transcrânienne, mais la clé est de fournir une stimulation à 40 Hz. Ils voient tous des effets bénéfiques. »
Une décennie de découverte au MIT
Commencer par un papier dans Nature En 2016, une collaboration dirigée par TSAI a produit une série d'études montrant que la stimulation de 40 Hz via la lumière, le son, les deux vibrations combinées ou tactiles réduit les caractéristiques de la pathologie d'Alzheimer telles que les protéines amyloïdes et tau, empêche la mort des neurones, diminue la perte de synthèse et maintient la mémoire et la cognition dans divers modèles de souris d'Alzheimer. Les recherches de la collaboration sur les mécanismes sous-jacents qui produisent ces avantages ont jusqu'à présent identifié des réponses cellulaires et moléculaires spécifiques dans de nombreux types de cellules cérébrales, notamment les neurones, la microglie, les astrocytes, les oligodendrocytes et les vaisseaux sanguins du cerveau. L'année dernière, par exemple, le laboratoire a rapporté Nature Cette stimulation audio et visuelle de 40 Hz a induit des interneurones chez la souris pour augmenter la libération de la VIP peptidique, ce qui a suscité une clairance accrue de l'amyloïde des tissus cérébraux via le système de « plomberie » glymphatique du cerveau.
Pendant ce temps, au MIT et à la MIT Spinoff Company Cognito Therapeutics, des études cliniques de phase II ont montré que les personnes atteintes d'Alzheimer ont été exposées à la lumière et au son à 40 Hz ont connu un ralentissement significatif d'atrophie cérébrale et d'améliorations sur certaines mesures cognitives par rapport aux témoins non traités. Cognito, qui a également mesuré une préservation significative de la «substance blanche» du cerveau chez les bénévoles, mène un essai clinique de phase III à l'échelle nationale et à l'échelle nationale depuis plus d'un an.
« Les neuroscientifiques déplorent souvent que c'est le moment idéal pour avoir une publicité si vous êtes une souris », a écrit Park et Tsai dans la revue. « Notre objectif ultime est donc de traduire les découvertes du genre en un traitement sûr, accessible et non invasif pour les patients AD. » L'équipe du MIT fait souvent référence à la stimulation de 40 Hz comme «genre» pour l'entraînement gamma en utilisant la stimulation sensorielle.
Un champ croissant
Comme la collaboration de Tsai, qui comprend les collègues du MIT Edward Boyden et Emery N. Brown, a publié ses résultats, de nombreux autres laboratoires ont produit des études ajoutant à la preuve que diverses méthodes de stimulation sensorielle gamma non invasive peuvent lutter contre la pathologie d'Alzheimer. Parmi de nombreux exemples cités dans la nouvelle revue, en 2024, une équipe de recherche en Chine a corroboré indépendamment que la stimulation sensorielle de 40 Hz augmente les flux de liquide glymphatiques chez la souris. Dans un autre exemple, une équipe basée sur les écoles de médecine de Harvard en 2022 a montré que la stimulation gamma à 40 Hz utilisant une stimulation actuelle alternée transcrânienne réduisait considérablement le fardeau du tau chez trois des quatre volontaires humains. Et dans une autre étude impliquant plus de 100 personnes, des chercheurs en Écosse en 2023 ont utilisé une stimulation audio et visuelle gamma (à 37,5 Hz) pour améliorer le rappel de la mémoire.
Questions ouvertes
Au milieu du nombre croissant de publications décrivant des études précliniques avec des souris et des essais cliniques avec des personnes, des questions ouvertes demeurent, Tsai et le parc reconnaissent. L'équipe du MIT et d'autres explorent toujours les mécanismes cellulaires et moléculaires qui sous-tendent les effets du genre. Tsai a déclaré que son laboratoire examine d'autres neuropeptides et systèmes neuromodulatoires pour mieux comprendre la cascade d'événements reliant la stimulation sensorielle aux réponses cellulaires observées. Pendant ce temps, la nature de la façon dont certaines cellules, telles que la microglie, répondent à la stimulation gamma et comment cela affecte la pathologie reste incertain, a ajouté Tsai.
Même avec un essai clinique national de phase III en cours, il est toujours important d'étudier ces mécanismes fondamentaux, a déclaré Tsai, car de nouvelles perspectives sur la façon dont la stimulation gamma non invasive affecte le cerveau pourrait améliorer et étendre son potentiel thérapeutique.
Plus nous comprenons les mécanismes, plus nous aurons de bonnes idées sur la façon d'optimiser davantage le traitement. Et plus nous comprenons son action et les circuits qu'elle affecte, plus nous saurons au-delà de la maladie d'Alzheimer que les autres troubles neurologiques en bénéficieront. «
Li-Huei Tsai, professeur Picower au MIT
En effet, la revue indique les études du MIT et d'autres institutions fournissant au moins quelques preuves que le genre pourrait être en mesure d'aider à la maladie de Parkinson, aux accidents vasculaires cérébraux, à l'anxiété, à l'épilepsie et aux effets secondaires cognitifs de la chimiothérapie et des conditions qui réduisent la myéline telles que la sclérose en plaques. Le laboratoire de Tsai a étudié si cela peut également aider le syndrome de Down.
Les questions ouvertes peuvent aider à définir la prochaine décennie de recherche de genre.
