40-Hz-Gamma-Stimulation (Entrainment)

Neue Erkenntnisse gab es auch in Bezug auf innovative Behandlungsmethoden der Alzheimer-Erkrankung. So haben Forschungen von Iaccarino & Singer et al. (2016), Adaikkan et al. (2019a) sowie Martorell et al. (2019) vom MIT ein Verfahren gefunden, welches die Aggregierung von Amyloid-β und die Tau- Phosphorylierung eindämmen könnte und dadurch das Gedächtnis verbessern würde. Hierzu werden Gehirnwellen in der Gamma-Frequenz, die im Wachzustand sehr wichtig sind, durch visuelle (bei 40 Hz flackerndes Licht) und auditive (bei 40 Hz schwingende Schallwellen) Reize zur Synchronisation angeregt. Das Verfahren wurde erfolgreich an AD-Maus- und AD-Ratten-Modellen untersucht und muss nun im nächsten Schritt am Menschen untersucht werden. Besonders bemerkenswert ist, dass beobachtet werden konnte, dass sich die Immunzellen des Gehirns, die sog. Mikroglia, unter dem Einfluss der 40 Hz-Gamma-Stimulation morphologisch veränderten und sich sowohl um das Amyloid-β wie auch neurofibrilläre Tau-tangles gruppierten und diese auflösten. Die derart behandelten Ratten konnten wieder navigieren und „erinnerten“ sich an die in ihren Platz-Zellen abgespeicherten neuronalen Karten für Wege zum Futter und aus Labyrinthen. Dies setzt bei ihnen Revitalisierung ihres Riechsinns voraus. Adaikkan (2019b) spricht von den enormen therapeutischen Möglichkeiten des Verfahrens.

Für das IASON-Projekt ist diese Forschung von hoher Relevanz, da es die Wichtigkeit der Hirnströme und damit des EEGs als kombiniertes diagnostisches und behandelndes Instrument unterstreicht. Diese potenzielle Kombination wird in gesonderter Kommunikation mit dem Projektträger erläutert. Im QI des Berichtszeitraums 2020 ist dazu eine vertiefte Literaturstudie vorgesehen.

Quellenangaben:

  1. Adaikkan, C., Middleton, S. J., Marco, A., Pao, P. C., Mathys, H., Kim, D. N., Gao, F., Young, J. Z., Suk, H. J., Boyden, E. S., McHugh, T. J., Tsai, L.-H. (2019a). Gamma entrainment binds higher-order brain regions and offers neuroprotection.Neuron, 102(5), 929-943. doi: https://doi.org/10.1016/j.neuron.2019.04.011
  2. Martorell, A. J., Paulson, A. L., Suk, H. J., Abdurrob, F., Drummond, G. T., Guan, W., Young, J. Z., Kim, D. N., Kriskiy, O., Barker, S. J., Mangena, V., Prince, S. M., Brown, E. N., Chung, K., Boyden, E. S., Singer, A. C., & Tsai, L. H. (2019). Multi-sensory gamma stimulation ameliorates Alzheimer’s-associated pathology and imrpoves cognition. Cell, 177(2), 256-271. doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.02.014
  3. Iaccarino H.F., Singer A.C., Martorell A. J., Rudenko A., Gao F., Gillingham T.Z., Mathys H., Seo J., Kritskiy O., Abdurrob F., Adaikkan C., Canter R.G., Rueda R. , Brown E. N., Boyden E.S., Tsai L.H. (2016). Gamma frequency entrainment attenuates amyloid load and modifies microglia. Nature. 2016 December 07; 540(7632): 230–235. doi: https://doi.org/10.1038/nature20587.
  4. Adaikkan C., Tsai L.H. (2019b). Gamma Entrainment: Impact on Neurocircuits, Glia, and Therapeutic Opportunities. Trends in Neurosciences. (2019) https://doi.org/10.1016/j.tins.2019.11.001