Licht- und Klangtherapie kann die Gehirnfunktion verbessern.

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Neue Forschungen an Mäusen zeigen, dass eine innovative Licht- und Klangstimulationstherapie toxische Plaqueansammlungen im Gehirn beseitigen und einige der Symptome der Alzheimer-Krankheit und gestörter kognitiver Funktionen reduzieren kann.

Ältere Frau, die Kopfhörer für einen Test im Labor trägt.

Eine Licht- und Tonkombinationstherapie könnte die Symptome von Alzheimer bekämpfen.
Zu den Merkmalen der Alzheimer-Krankheit im Gehirn gehören die Bildung von Beta-Amyloid-Plaques und die Verschmelzung von Tau, einem giftigen Protein, das die korrekte Funktion neuronaler Netzwerke stört.

Neuere Untersuchungen haben ergeben, dass Menschen mit dieser Form der kognitiven Beeinträchtigung auch Störungen der Gehirnströme erleben.

Neuronen (Gehirnzellen) erzeugen elektrische Schwingungen unterschiedlicher Frequenz, die als “Gehirnwellen” bezeichnet werden.

Die Forschung hat gezeigt, dass bei der Alzheimer-Krankheit Menschen eine Störung im Aktivitätsmuster der Gammawellen, der Gehirnwellen mit der höchsten Frequenz, erleben.

In den letzten Jahren hat ein Team von Wissenschaftlern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge Beweise dafür gefunden, dass bestimmte Arten der Lichtstimulation das Gleichgewicht der Gammawellen wiederherstellen und die Ansammlung von Beta-Amyloid in Mausmodellen von Alzheimer reduzieren können.

Nun hat das gleiche Team unter der Leitung von MIT Prof. Li-Huei Tsai herausgefunden, dass eine Kombination aus Licht- und Klangtherapie einen signifikanten Effekt auf die Verbesserung der kognitiven Funktion in diesen Mausmodellen haben kann.

Ermutigt durch diese Ergebnisse, die in der Zeitschrift Cell erscheinen, organisieren die Forscher nun eine klinische Studie, um die Wirkung dieser neuartigen Therapie beim Menschen mit diesem neurodegenerativen Zustand zu testen.

Auditorische Stimulation bringt Vorteile
In ihrer vorherigen Studie setzten Prof. Tsai und Kollegen eine Lichtstimulationsbehandlung ein, bei der Mausmodelle für 1 Stunde pro Tag einem flackernden Licht mit 40 Hertz ausgesetzt wurden.

Zu diesem Zeitpunkt fanden die Forscher heraus, dass dieser nicht-invasive Ansatz dazu beitrug, den Gehalt an Beta-Amyloid-Plaques und phosphorylierten Tau-Proteinen im Gehirn der Nagetiere zu senken.

Darüber hinaus beobachtete das Team, dass die Lichtstimulation die Aktivität von Mikroglia, einer Art neuronaler Zelle, die eine Rolle in der Immunantwort spielt und durch die Beseitigung von Zelltrümmern funktioniert, erhöht.

Diese bisherige Forschung konzentrierte sich jedoch nur auf Veränderungen im visuellen Kortex des Gehirns. In der aktuellen Studie haben die Wissenschaftler beschlossen, einen Schritt weiter zu gehen und zu versuchen, andere Hirnregionen, die an Gedächtnis- und Lernprozessen beteiligt sind, zu behandeln, indem sie die Gammabildung durch Klangstimulationen wieder ins Gleichgewicht bringen.

So setzten sie die Mäuse 1 Stunde am Tag und 7 Tage lang 40 Hertz-Klängen aus. Diese auditorische Stimulation hatte den Effekt, den Beta-Amyloidspiegel nicht nur im auditorischen Kortex, sondern auch im Hippocampus zu senken, einer Gehirnregion, die eine Schlüsselrolle bei der Verarbeitung und Erinnerung spielt.

“Was wir hier gezeigt haben, ist, dass wir mit einer völlig anderen sensorischen Modalität Gamma-Schwingungen im Gehirn induzieren können”, sagt Prof. Tsai.

“Und zweitens”, fügt sie hinzu, “kann dieses durch auditive Stimulation induzierte Gamma Amyloid- und Tau-Pathologie nicht nur im sensorischen Kortex, sondern auch im Hippocampus reduzieren.”

Noch wichtiger war, dass die Forscher, als sie die Wirkung dieser Klangstimulationsbehandlung auf die kognitiven Fähigkeiten der Nagetiere untersuchten, feststellten, dass sich das Gedächtnis der Mäuse verbessert hatte und dass sie bei einem Test, der sie dazu zwang, den Weg aus einem Labyrinth zu finden, durch Erinnerungen an Sehenswürdigkeiten viel besser abschlossen.

Am Ende der Behandlung hatte sich auch die Fähigkeit der Mäuse, sich an Objekte zu erinnern, denen Forscher sie zuvor ausgesetzt hatten, verbessert.

Kombinierter Ansatz liefert beste Ergebnisse

=Die auditorische Stimulation löste in ihrer physiologischen Wirkung nicht nur eine mikrogliare Aktivität aus, sondern wirkte sich auch auf die Blutgefäße und den Kreislauf aus. Dies, so die Hypothese der Forscher, könnte helfen, den Gehalt an toxischen Proteinen im Gehirn weiter zu senken.

Angeregt durch diese Ergebnisse kombinierte das Team dann die Licht- und Klangstimulationstherapie und war angenehm überrascht, dass diese Behandlung eine noch bessere Wirkung hatte.

Die Forscher fanden heraus, dass der Kombinationsansatz zur Eliminierung von Beta-Amyloid-Plaques in mehr Gehirnregionen führte, einschließlich des präfrontalen Kortex, der für die kognitive Funktion höherer Ordnung unerlässlich ist.

Darüber hinaus bot es eine intensivere Steigerung der mikroglia-len Aktivität. “Diese Mikroglia stapeln sich einfach um die Plaques herum übereinander”, sagt Prof. Tsai und nennt den Effekt “sehr dramatisch”.

“Wenn wir visuelle und auditive Stimulation für eine Woche kombinieren, sehen wir das Engagement des präfrontalen Kortex und eine sehr dramatische Reduktion von Amyloid.”

Prof. Li-Huei Tsai
Das Team fand auch heraus, dass, wenn sie die Behandlung nach der ersten Woche unterbrechen, die positiven Effekte innerhalb von nur einer Woche nachlassen würden, was darauf hindeutet, dass Spezialisten diese Therapie möglicherweise kontinuierlich durchführen müssen.

Prof. Tsai und Kollegen haben bereits festgestellt, dass die neue Kombinationstherapie i