40Hz光(‘gamma wave entrainment using sensory stimuli’ (GENUS))とアルツハイマー病治療

 アルツハイマー病（AD）は歴史的に見ても，脳疾患を薬物を使わずに治療する方法としては，脳の内部や外部から電気パルスを照射して脳を刺激する方法や，脳の外部から磁気パルスを照射して脳を刺激する方法などがある。　Chanらが，さまざまな脳疾患に対する電気けいれん治療や脳深部刺激など，このような磁気・電気的介入の研究とその利点・欠点を論じ，これらの介入が脳振動とどのように関連するかについてコメントしている

Chanらのレビューの要点は、脳の振動、特にガンマ振動をターゲットにして、感覚入力を使ってガンマ振動を同調させることで病気を治療するという、薬物を使わない別のアプローチである。

 

Li-Huei Tsai らはAD治療の新しいアプローチを 脳のγ波と鑑賞する" 40-Hz blinking light"連日使用にて、グリア細胞を活性化しParkinson’s disease (PD)病態を軽減しいくつかのマウスPDモデルでの脳機能改善も見いだした。

 

 

 

Schematic illustration of the suggested effect of 40-Hz light or sound stimulation on brain waves, and how entrained gamma waves activates microglia, leading to removal of amyloid plaques. Illustration by Mattias Karlén.

 

 ‘gamma wave entrainment using sensory stimuli’ (GENUS)がマウスADモデルで有効か、ADにおいて有益かについてフォーカスしたもの

Induction of specific brain oscillations may restore neural circuits and be used for the treatment of Alzheimer's disease
D. Chan, H.-J. Suk, B. Jackson, N. P. Milman, D. Stark, S. D. Beach, L.-H. Tsai
First published: 22 June 2021
https://doi.org/10.1111/joim.13329
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/joim.13329

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解説記事：

The magics of 40 hertz

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/joim.13331?af=R

Gamma oscillationは、脊椎動物の記憶の符号化と想起に不可欠である。Chanらは、海馬におけるGamma oscillationが、高速スパイクを持つバスケット細胞によってどのように生成・維持されているか、また、Gamma oscillationが入ってくる感覚刺激のゲートとなっているという仮説についてレビューしている。いくつかのADモデルマウスや老化した正常なマウスにおける40Hz光の効果に関する研究は、確かで有望である。このように、一定の光（暗闇ではなく）、ランダムな周波数、低い周波数（20HZ）、高い周波数（80Hz）などの代替手段はどれも効果的ではありません。40Hzの音を使った研究でも同様の結果が得られており、光と音の両方を使った治療は部分的に加算され、前頭前野を含めることで脳の病理に対するポジティブな効果がより広い範囲に及ぶことになりました。最近の研究では，GENUSの効果は使用する動物モデルによって異なり，例えば，炎症性病理を有するマウスモデルではミクログリアの数が減少するが，より多くのミクログリアが必要とされるADモデルでは増加することが示唆されている[7]。

最近では，人間の脳においても，視覚および聴覚に基づく40Hzの刺激が，広い範囲でGamma oscillationを効果的に同調させることが明らかになっている[ J Alzheimers Dis . 2019;70(1):171-185. doi: 10.3233/JAD-190299.]。堅牢な動物実験データと、非侵襲的な治療法であることから、次は（早期）AD患者を対象としたGamma oscillation同調療法の臨床試験が行われることになるだろう。私たちは指をくわえて見ています。さらに、脳波同調療法は、脳虚血を含む他の脳疾患の治療にも有用になるかもしれない。Chanらは、頸動脈の一時的な閉塞によって損傷を受けたマウスの海馬錐体ニューロンが、どのようにして救済されるかについて述べている。そのメカニズムは明らかではないが、40Hzのプロトコルの効果の一つとして血管拡張があると報告している。最後に、Chanらは、脳波の記録が前臨床のADの段階を発見するのに役立ち、早期の介入を可能にすることについて述べている。

40Hzの光や音の信号を毎日比較的短時間浴びることで、いくつかのトランスジェニックマウスモデル（5xFAD、APP/PS1、Tau P301S）や、重要なことに加齢した正常なマウス（C57BL/6J）でADの症状が改善されるという注目すべき発見（Chanら）は、ヒトでの確かな効果が発表される前から、市販の装置の大当たりとなっている。自宅での自己治療のために、誰でもこのような装置を買うことができます。さらに、運動をすると40Hzの光の点滅の効果が高まるようで[ Alzheimers Res Ther . 2020 May 20;12(1):62. doi: 10.1186/s13195-020-00631-4. ]、今後のエクササイズバイクには光と音の点滅装置が搭載されることが示唆されている。また、なぜ感覚入力が2つだけなのか？味覚や嗅覚の生理的な反応速度は40Hzの刺激効果を感じるには遅すぎるかもしれませんが、40Hzの触覚は興味深いのではないでしょうか？スポーツ選手が筋肉痛になったときのために、33Hz、43Hz、53Hzといった異なる周波数に設定できるマッサージ機器が市販されています。

脳の病気や怪我は、障害調整生存年（DALYs）で計算すると、ヨーロッパの全疾病負担の35％を占め、年間約8,000億ユーロの費用がかかっています。他の高所得国でも同様の状況です。脳の病気や怪我の中では、気分障害と認知症が最もコストの高い疾患であり、認知症と脳腫瘍が最も高いコスト/個人に関連しています[10]。このように、ADの新しい有効な治療法は、患者とその家族にとっての価値に加えて、国レベルでの経済的な利益につながることは明らかです。

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