Setiap pagi Li-Hui Tsai bermeditasi di depan layar yang berkedip-kedip. Bersamaan dengan kilatan cahaya, suara tajam terdengar, agak mengingatkan pada klik alat musik penari flamenco, hanya jauh lebih keras. Namun, ritme di sini bukan untuk bersenang-senang.
Kombinasi cahaya yang berkedip-kedip dan suara klik membantu menyinkronkan proses kelistrikan di otak yang dikenal sebagai gelombang gamma.
Bagi yang belum tahu, perawatan suara dan cahaya ini mungkin tampak seperti mode baru bagi penggemar kebugaran. Tapi Tsai adalah seorang neurofisiologi dari Massachusetts Institute of Technology (Cambridge, USA). Dan dia memiliki bukti bahwa prosedur ini dapat mencegah perkembangan penyakit Alzheimer.
Penelitian Li-Hui Tsai adalah pendekatan baru yang radikal untuk mencegah dan mengobati bentuk paling umum dari pikun.
Saat ini, sekitar 50 juta orang di seluruh dunia menderita demensia - dan angka ini diperkirakan akan meningkat tiga kali lipat pada tahun 2050.
Dari sudut pandang neurologis (menurut hipotesis yang berlaku - Red.), Perubahan utama yang terkait dengan Alzheimer adalah akumulasi protein beracun di otak (plak amiloid) dan pembentukan akumulasi protein tau di dalam neuron.
Akibatnya, kedua proses tersebut tampaknya mendatangkan malapetaka di neuron kita dan sinapsisnya (titik kontak antara dua neuron yang memungkinkan mereka untuk "berbicara").
Jadi tidak mengherankan bahwa selama tiga dekade terakhir, banyak penelitian Alzheimer berfokus pada menemukan obat untuk menghilangkan plak ini - namun kami masih menunggu terobosan.
Video promosi:
Dan sekarang serangkaian studi baru menunjukkan bahwa jawabannya mungkin bukan kimiawi, tetapi listrik.
Dan itu semua tergantung pada ritme gamma yang tampaknya memicu semacam operasi pembersihan di otak, membuang racun sebelum mulai menyebabkan kerusakan.
Menyembuhkan Gelombang Otak
Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan kata "fajar" dalam kaitannya dengan gelombang inspirasi yang tiba-tiba. Dalam neurofisiologi, yang kita sadari adalah gelombang khusus di otak, pola ritme aktivitas listrik yang dibuat oleh kelompok neuron di seluruh otak pada frekuensi tertentu.
Dengan cara yang sama seperti stasiun radio atau televisi memancarkan sinyalnya pada panjang gelombang tertentu, frekuensi gelombang otak yang berbeda tampaknya terkait dengan fungsi neurologis yang sangat spesifik.
Gelombang gamma berosilasi sekitar 30 hingga 100 kali per detik dan biasanya dapat dilihat saat kita berkonsentrasi pada sesuatu atau mencoba mengingat sesuatu.
Dalam beberapa penelitian yang sangat menarik di awal tahun 2000-an, ditunjukkan bahwa pasien dengan Alzheimer sangat lemah, khususnya, gelombang gamma, ritme otak tercepat (dibandingkan dengan orang sehat tanpa tanda-tanda penurunan kemampuan mental), yang menunjukkan bahwa pelanggaran ini ritme dapat menyebabkan penyakit.
Namun, tidak jelas apakah ini hanya konsekuensi lain dari neurodegenerasi umum yang sudah onset, atau, berpotensi, penyebabnya. Dan tim ilmuwan yang dipimpin oleh Tsai memutuskan untuk mencari tahu.
Untuk membuktikan hipotesis mereka pada prinsipnya, pertama-tama mereka menggunakan teknik yang dikenal sebagai optogenetika, di mana neuron tikus laboratorium diubah secara genetik untuk merespons cahaya dengan warna tertentu.
Dengan menempatkan sumber cahaya kecil di tengkorak hewan, para ilmuwan dapat merangsang gelombang gamma dengan presisi yang sangat tinggi dan mengamati efeknya.
Menjaga Otak
Dan apa yang mereka lihat sangat mengagumkan. Tidak hanya ada penurunan signifikan pada plak amiloid. Peneliti menemukan mekanisme penciptaan mereka.
Yang sangat menarik adalah efeknya pada mikroglia otak (sel makrofag, semacam tim penyelamat, pengawal otak kita, menjaga kesehatannya).
“Mereka seperti pengawasan kekebalan,” jelas Tsai. "Mereka memantau lingkungan dan dapat membersihkan patogen, limbah beracun, dan zat asing."
Penelitian sebelumnya menemukan bahwa pada penderita Alzheimer, mikroglia seringkali tidak dapat menjalankan tugasnya dengan baik. Tetapi gelombang gamma tampaknya dapat membangunkan sel makrofag, yang menyebabkan penurunan jumlah plak amiloid dan gumpalan protein tau.
Terlebih, efek penggunaan gelombang gamma datang dengan sangat cepat. Stimulasi hanya satu jam sudah cukup untuk mengaktifkan mikroglia dan mencapai pengurangan yang nyata dalam jumlah plak amiloid.
Efek gelombang gamma pada sel makrofag ini merupakan lompatan besar ke depan dalam pemahaman kita tentang penyakit Alzheimer (dan fungsi gelombang gamma), kata Tsai.
Stimulasi optogenetik, bagaimanapun, adalah prosedur yang tidak mudah diterapkan pada manusia. Jadi pada langkah berikutnya, Tsai mencoba menguji apakah bentuk sinkronisasi gelombang otak yang kurang invasif akan berhasil.
Dalam satu percobaan, para ilmuwan menyinari tikus setiap hari selama satu jam dengan kelap-kelip cahaya pada frekuensi 40 Hz, sedangkan pada percobaan lainnya, hewan mendengar suara klik cepat pada frekuensi ini.
Dan dalam setiap kasus itu berhasil, ada sinkronisasi. Sel makrofag bekerja lebih aktif, tingkat protein toksik menurun.
Penting juga bahwa semua ini memengaruhi perilaku tikus. Mereka yang menerima rangsangan menemukan jalan keluar dari labirin lebih cepat dan mengingatnya dengan lebih baik - berbeda dengan mereka yang menjadi tua tanpa rangsangan.
Getaran yang bermanfaat
Tetapi apakah para ilmuwan dapat mereplikasi hasil ini pada pasien Alzheimer di kehidupan nyata?
Tsai sekarang memulai uji klinis untuk menyelidiki manfaat jangka panjang dari stimulasi gelombang gamma bagi manusia.
Tetapi penelitian lain telah menemukan beberapa bukti yang menggembirakan bahwa rangsangan semacam itu memang mengarah pada peningkatan kinerja kognitif.
Penelitian yang dipimpin oleh Amy Clements-Cortez dari University of Toronto, Kanada, menggunakan stimulasi taktil serta stimulasi pendengaran. Peserta dengan diagnosis berbagai tahap penyakit Alzheimer duduk di kursi dengan enam speaker yang mengeluarkan suara rendah pada frekuensi gelombang gamma.
Itu mengingatkan pada subwoofer (speaker frekuensi rendah), kata Clements-Cortez, menyebabkan peserta merasakan sedikit getaran di seluruh tubuh mereka.
Setelah enam sesi 30 menit, pasien menunjukkan peningkatan dalam tes standar untuk berbagai kemampuan kognitif, termasuk menghitung mental dan memori jangka pendek.
Ini sangat mengejutkan ketika Anda mempertimbangkan betapa singkatnya interval stimulasi, catat Clements-Cortez.
Dia juga memiliki kesaksian dari pasien lain dengan gejala demensia ringan yang telah menggunakan alat serupa di rumah selama tiga tahun. “Tiga tahun kemudian, kami datang mengunjunginya,” kata Clements-Cortes. "Kemampuan mentalnya tidak merosot, mereka tetap sama."
Jelas bahwa lebih banyak data yang perlu dikumpulkan, dengan sampel yang lebih besar, tetapi hasil awal, menurut Clements-Cortes, "sangat menginspirasi."
Ada kemungkinan pasien dapat menerima jenis terapi ini hanya dengan menonton TV atau mendengarkan radio, katanya.
Setelah bertahun-tahun berusaha tanpa hasil untuk menemukan obat Alzheimer, cahaya akhirnya muncul di ujung terowongan?
Tampaknya metode baru ini mungkin sangat berharga untuk intervensi awal selama perjalanan penyakit.
Martin O'Halloran dari National University of Ireland menunjukkan bahwa meskipun pasien mungkin mengalami kesulitan kognitif, perlu waktu lama untuk memastikan diagnosis Alzheimer, dan ini menunda dimulainya pengobatan, karena dokter tidak bersedia mengambil risiko efek samping sampai mereka yakin dengan diagnosisnya. …
“Setiap intervensi dini untuk pasien ini harus non-invasif dan seaman mungkin,” katanya. “Termasuk menggunakan cahaya yang berkedip-kedip atau suara berulang.” (Untuk pasien epilepsi, ini tidak cocok, karena stimulasi dapat memicu kejang.)
Barry McDermott, peneliti di National University of Ireland, juga optimistis dengan temuan tersebut.
"Tidak ada dokter yang akan meresepkan obat Alzheimer untuk pencegahan, tetapi metode ini adalah sesuatu yang dapat Anda gunakan sebelumnya," catatnya. - Ini sangat sederhana dan ringan. Secara teori, Anda bahkan dapat memiliki aplikasi seperti itu di ponsel cerdas Anda.”
Meskipun ada kemajuan pesat dalam penelitian, baik O'Halloran dan McDermott, yang baru-baru ini meninjau potensi teknologi untuk Journal of Alzheimer's Disease Research, menekankan bahwa banyak pertanyaan tetap harus dijawab.
Selain kebutuhan untuk mendapatkan konfirmasi yang lebih serius tentang kegunaan jangka panjang metode ini dalam uji klinis, perlu juga untuk memahami berapa frekuensi gamma yang ideal untuk digunakan dan berapa durasi penggunaan yang optimal.
Meskipun tampaknya tidak mungkin Anda akan mengalami overdosis gelombang gamma, akan sangat membantu untuk melihat apakah antusiasme yang berlebihan terhadap metode ini akan menyebabkan efek samping, para ilmuwan Irlandia menekankan.
Selain itu, masih harus dilihat apakah stimulasi gelombang gamma meningkatkan kapasitas mental orang sehat.
Tsai berhati-hati di sini: dia percaya bahwa ada batasan tertentu yang dapat dilakukan gelombang gamma untuk otak yang sehat.
Namun ia berharap metode tersebut dapat bermanfaat sebagai tindakan pencegahan setelah seseorang melewati usia paruh baya - menjaga agar otak tetap berfungsi normal sebelum tanda-tanda awal kemunduran mental muncul. “Saya pikir itu mungkin,” katanya.
Meskipun banyak pertanyaan yang masih harus dijawab, Tsai sudah menguji perangkat itu sendiri. “Dan saya merasa luar biasa,” katanya dengan senyum licik.
Seperti ilmuwan lainnya, Li-Hui Tsai memahami bahwa pengalaman pribadinya tidak dapat dianggap sebagai bukti yang meyakinkan. Namun, jika hasil penelitiannya dikonfirmasi, banyak dari kita mungkin memulai hari kita dengan perawatan suara dan cahaya yang serupa untuk menjaga kesehatan otak kita.
David Robson
