Ученые открыли революционный метод улучшения памяти при синдроме Дауна с помощью света и звука

Американские учёные из Массачусетского технологического института (MIT) сделали важный шаг в исследовании методов улучшения когнитивных функций при синдроме Дауна.

В статье, опубликованной в журнале PLOS One, они описали инновационный неинвазивный метод стимуляции мозга светом и звуком на частоте 40 Гц, названный GENUS (Gamma Entrainment Using Sensory Stimulation). Эта технология оказалась способной улучшать память и активировать нейрогенез у мышей, моделирующих синдром Дауна, что открывает перспективы для разработки новых терапевтических подходов.

Что такое GENUS и как он работает?

GENUS - это метод, при котором мозг стимулируется с помощью световых и звуковых импульсов с частотой гамма-ритма (около 40 Гц). Эти ритмы связаны с когнитивными процессами, такими как внимание, память и обучение. В эксперименте мышам ежедневно в течение часа в течение трёх недель подавали свет и звук с частотой 40 Гц.

Результаты показали, что обработанные таким образом мыши значительно лучше справлялись с тестами на кратковременную память по сравнению с контрольной группой. Особенно заметные изменения произошли в гиппокампе - области мозга, отвечающей за формирование и хранение памяти.

Влияние на нейрогенез и белок рилин

Учёные обнаружили, что стимуляция не только усиливает нейронные связи, но и способствует нейрогенезу - процессу образования новых нервных клеток. Это особенно важно, поскольку у людей с синдромом Дауна часто наблюдается снижение нейрогенеза, что связано с когнитивными нарушениями.

Кроме того, увеличилось количество нейронов, вырабатывающих белок рилин. Рилин играет ключевую роль в развитии мозга и поддержании его пластичности, а также ассоциируется с устойчивостью к болезни Альцгеймера. Это открытие особенно актуально, учитывая, что около 90% людей с синдромом Дауна сталкиваются с деменцией после 40 лет.

Значение открытия и перспективы применения

Хотя результаты на мышах впечатляют, учёные подчёркивают, что пока рано говорить о применении метода GENUS у людей с синдромом Дауна. Мышиная модель лишь частично воспроизводит особенности заболевания у человека, и все подопытные животные были самцами, что ограничивает обобщение результатов.

Тем не менее, исследование добавляет доказательств тому, что светозвуковая стимуляция может стать универсальным подходом для коррекции различных неврологических нарушений, включая когнитивные расстройства.

Контекст и другие перспективные разработки

Синдром Дауна - генетическое состояние, вызванное наличием дополнительной копии 21-й хромосомы, приводящее к умственной отсталости и другим медицинским проблемам. Одной из серьёзных проблем является раннее развитие деменции, схожей с болезнью Альцгеймера.

В последние годы ведутся активные исследования различных методов улучшения когнитивных функций при синдроме Дауна:

• Пероральный препарат AEF0217. Французская компания Aelis Farma разработала препарат, который в клинических испытаниях показал улучшение когнитивных функций и навыков общения у молодых взрослых с синдромом Дауна. Препарат действует через каннабиноидный рецептор CB1, снижая патологическую гиперактивность, связанную с когнитивными нарушениями.

• Генетические методы. Исследования с использованием гена Xist направлены на инактивацию лишней 21-й хромосомы в стволовых клетках, что потенциально может предотвращать развитие синдрома на ранних этапах.

• Метод Tomatis®. Нейросенсорная слуховая стимуляция, помогающая улучшить речевую активность, память и внимание у детей с синдромом Дауна.

• Глубокая стимуляция мозга. Хирургическая процедура, применяемая при различных неврологических расстройствах, изучается и для коррекции когнитивных нарушений.

Почему это важно?

Синдром Дауна сопровождается значительными когнитивными и физическими ограничениями, которые снижают качество жизни пациентов и их семей. Разработка неинвазивных, безопасных и эффективных методов улучшения мозговой активности может существенно повысить уровень самостоятельности и адаптации таких людей в обществе.

Метод GENUS, основанный на светозвуковой стимуляции, предлагает инновационный путь, не связанный с медикаментозным лечением, что снижает риски побочных эффектов и может быть легко интегрирован в повседневную терапию.

Заключение

Открытие учёных из MIT демонстрирует перспективы использования гамма-стимуляции светом и звуком для улучшения когнитивных функций при синдроме Дауна. Несмотря на то, что пока исследования проводились на животных, результаты внушают оптимизм и стимулируют дальнейшие клинические испытания.

В сочетании с другими инновационными методами - от медикаментозных препаратов до генетических технологий - это открытие приближает нас к созданию комплексной терапии, способной значительно улучшить жизнь людей с синдромом Дауна и других неврологических заболеваний.