Stymulacja częstotliwością gamma u osób z zespołem Downa

Znakiem rozpoznawczym zespołu Downa (ZD) jest dodatkowa kopia chromosomu 21, który jest również czynnikiem ryzyka choroby Alzheimera (AD). Biorąc pod uwagę istotnie zwiększone prawdopodobieństwo rozwoju AZS w ZD, konieczne jest zbadanie wpływu ewentualnego leczenia modyfikującego przebieg choroby zarówno na zapobieganie progresji do otępienia, jak i na zmianę przebiegu zaburzeń pamięci w tej populacji. Opracowanie nieinwazyjnego urządzenia medycznego, które skutecznie spowalnia zaburzenia funkcji poznawczych, jest nie tylko rewolucyjne, ale również prawdopodobnie opłacalne.

Uważa się, że przetwarzanie informacji w mózgu odbywa się poprzez zsynchronizowaną aktywność neuronów w postaci oscylacji sieci. Zakłócenia oscylacji gamma, szczególnie w zakresie 30-50 Hz, są zgłaszane jako potencjalna wczesna cecha charakterystyczna choroby Alzheimera. Używając nieinwazyjnego światła (LED) migoczącego z częstotliwością 40 Hz, badacze byli w stanie wykazać porywanie oscylacji gamma o częstotliwości 40 Hz w korze wzrokowej modeli myszy z chorobą Alzheimera, wraz z aktywacją mikrogleju i znaczną redukcją obciążenia amyloidem. Podobne zakłócenia aktywności gamma zaobserwowano w mysim modelu zespołu Downa.

We wstępnych badaniach pilotażowych badacze stwierdzili, że urządzenie świetlno-dźwiękowe jest bezpieczne w użyciu u osób dorosłych o prawidłowych funkcjach poznawczych i dorosłych z łagodnym AD oraz że stymulacja przy częstotliwości 40 Hz może być wykorzystywana do pobudzenia aktywności mózgu. Ponadto badacze odkryli, że urządzenie dotykowe z wibrującym głośnikiem jest bezpieczne w użyciu u osób dorosłych o prawidłowych funkcjach poznawczych i może być również używane do pobudzania aktywności mózgu. Podczas gdy trwają próby w warunkach sporadycznej choroby Alzheimera, celem tego proponowanego badania jest ustalenie, czy porywanie promieniowania gamma poprzez nieinwazyjną stymulację czuciową 40 ​​Hz można zaobserwować u uczestników z zespołem Downa, co zmierzono za pomocą elektroencefalogramu (EEG) i ostrej stymulacji sesja. Badacze zwerbują 30 uczestników, u których zdiagnozowano zespół Downa, i 30 uczestników z normalnymi funkcjami poznawczymi jako grupę porównawczą. Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do jednego z dwóch warunków badania w swojej grupie uczestników: warunek aktywny (stymulacja 40 Hz) i warunek kontrolny (stymulacja pozorowana) na 30-60 minutową sesję stymulacji światłem i dźwiękiem. U wszystkich uczestników zostaną przeprowadzone oceny stanu poznawczego i psychicznego, a także testy pamięci, przed i po ekspozycji na światło i dźwięk urządzenia GENUS przez 30-60 minut, które może emitować fale świetlne i dźwiękowe o różnych częstotliwościach. Urządzenie GENUS składa się z panelu z podświetleniem diodami elektroluminescencyjnymi (LED) oraz głośników do stymulacji słuchowej. Oprócz sesji stymulacji badacze wykorzystają również elektroencefalografię (EEG), aby sprawdzić, jak fale mózgowe uczestnika reagują na stymulację, oraz wykorzystają kwestionariusze do oceny bezpieczeństwa i tolerancji. Badacze wykorzystają również EEG, aby sprawdzić, jak podgrupa uczestników (w sumie 10 osób) reaguje na stymulację dotykową za pomocą wibrującego głośnika. Stymulacja dotykowa będzie po prostu dodatkowym warunkiem podczas EEG dla tych 10 osób, ale nie wpłynie na sesję stymulacji ani zadania związane z badaniem, które obejmują tylko światło i dźwięk. To badanie zapewni krytyczny wgląd w potencjalne badania podłużne obejmujące nieinwazyjną stymulację sensoryczną 40 Hz u osób z zespołem Downa jako potencjalną interwencję w rozwoju AD.