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Um par de estudos clínicos em estágio inicial testando a segurança e eficácia da estimulação sensorial de 40Hz para tratar a doença de Alzheimer descobriu que a terapia potencial foi bem tolerada, não produziu efeitos adversos graves e foi associada a alguns benefícios neurológicos e comportamentais significativos entre uma pequena coorte de participantes.
“Nestes estudos clínicos, ficamos satisfeitos em ver que os voluntários não tiveram nenhum problema de segurança e usaram nossos dispositivos experimentais de luz e som em suas casas de forma consistente”, disse Li-Huei Tsai, professor Picower no The Picower Institute for Learning and Memory em MIT e autor sênior do artigo que descreve os estudos em PLOS UM 1º de dezembro. “Embora também sejamos encorajados a ver alguns efeitos positivos significativos no cérebro e no comportamento, estamos interpretando-os com cautela, devido ao pequeno tamanho da amostra e à breve duração de nosso estudo. Esses resultados não são evidências suficientes de eficácia, mas acreditamos que eles apoiam claramente o prosseguimento de um estudo mais extenso da estimulação sensorial de 40 Hz como uma potencial terapêutica não invasiva para a doença de Alzheimer”.
Em três estudos abrangendo 2016-2019, o laboratório de Tsai descobriu que expor camundongos a oscilações de luz ou cliques de som na frequência de ritmo cerebral de banda gama de 40 Hz – ou empregar luz e som juntos – produziu efeitos benéficos generalizados. Camundongos tratados modelando a patologia da doença de Alzheimer experimentaram melhorias no aprendizado e na memória; redução da atrofia cerebral, perda de neurônios e sinapses; e mostraram níveis mais baixos das proteínas beta amilóide de Alzheimer e tau fosforilada em comparação com os controles não tratados. A estimulação parece produzir esses efeitos aumentando a potência e a sincronia do ritmo cerebral de 40 Hz, que o laboratório mostrou que afeta profundamente a atividade de vários tipos de células cerebrais, incluindo a vasculatura cerebral.
Projetos de estudo
Com base nesses resultados encorajadores, Diane Chan, neurologista do Massachusetts General Hospital e pós-doutoranda no laboratório de Tsai, liderou os dois novos estudos clínicos no MIT. Um conjunto de testes, um estudo de “Fase 1”, inscreveu 43 voluntários de várias idades, incluindo 16 pessoas com Alzheimer em estágio inicial, para confirmar que a exposição à luz e ao som de 40 Hz era segura e testar se aumentava o ritmo e a sincronia de 40 Hz após alguns minutos de exposição, medida com eletrodos de EEG. O estudo também incluiu dois pacientes com epilepsia da Universidade de Iowa que consentiram em fazer medições em estruturas cerebrais mais profundas durante a exposição à estimulação sensorial de 40 Hz durante a cirurgia relacionada à epilepsia.
O segundo conjunto de testes, um estudo piloto “Fase 2A”, inscreveu 15 pessoas com doença de Alzheimer em estágio inicial em um estudo controlado, randomizado e simples-cego para receber exposição a luz e som de 40 Hz (ou estimulação “simulada” não 40 Hz para controles experimentais) por uma hora por dia durante pelo menos três meses. Eles foram submetidos a visitas iniciais e de acompanhamento, incluindo medições de EEG durante a estimulação, exames de ressonância magnética do volume cerebral e testes cognitivos. O dispositivo de estimulação que os voluntários usavam em suas casas (um painel de luz sincronizado com um alto-falante) era equipado com câmeras de vídeo para monitorar o uso do dispositivo. Os participantes também usaram pulseiras de monitoramento do sono durante a participação no estudo.
O estudo de Fase 2A foi lançado pouco antes do início da pandemia de Covid-19 em 2020, fazendo com que alguns participantes se tornassem incapazes de realizar acompanhamentos após três meses. O estudo, portanto, apenas relata resultados ao longo de um período de quatro meses.
resultados do estudo
No estudo da Fase 1, os voluntários preencheram um questionário sobre os efeitos colaterais, relatando alguns efeitos adversos menores, mas nenhum importante. O mais comum era sentir-se “sonolento ou sonolento”. Enquanto isso, medições feitas com eletrodos de couro cabeludo EEG agrupados em locais frontais e occipitais mostraram aumentos significativos na potência do ritmo de 40 Hz em cada local cortical entre participantes jovens e idosos cognitivamente normais, bem como voluntários com Alzheimer leve. As leituras também demonstraram aumento significativo na coerência na frequência de 40 Hz entre os dois locais. Entre os dois voluntários com epilepsia, as medições mostraram aumentos significativos na potência de 40 Hz em regiões cerebrais mais profundas, como giro reto, amígdala, hipocampo e ínsula, sem eventos adversos, incluindo convulsões.
No estudo de Fase 2A, nem os voluntários tratados nem os de controle relataram eventos adversos graves. Ambos os grupos usaram seus dispositivos 90% do tempo. Os oito voluntários tratados com estimulação de 40 Hz experimentaram vários efeitos benéficos que alcançaram significância estatística em comparação com os sete voluntários na condição de controle. Os participantes de controle exibiram dois sinais de atrofia cerebral como esperado com a progressão da doença: redução do volume do hipocampo e aumento do volume dos espaços abertos, ou ventrículos. Os pacientes tratados não experimentaram mudanças significativas nessas medidas. Os pacientes tratados também exibiram melhor conectividade entre as regiões cerebrais envolvidas no modo padrão do cérebro e nas redes visuais mediais, que estão relacionadas à cognição e ao processamento visual, respectivamente. Os pacientes tratados também exibiram padrões de sono mais consistentes do que os controles.
Nem os grupos de tratamento e controle mostraram diferenças após apenas três meses na maioria dos testes cognitivos, mas o grupo de tratamento teve um desempenho significativamente melhor em um teste de associação de nomes faciais, uma tarefa de memória com um forte componente visual. Os dois grupos, que foram pareados por idade, sexo, status do gene de risco APOE e pontuações cognitivas, diferiram por anos de educação, mas essa diferença não teve relação com os resultados, escreveram os pesquisadores.
“Depois de tão pouco tempo, não esperávamos ver efeitos significativos nas medidas cognitivas, por isso foi encorajador ver que, pelo menos na associação de nomes faciais, o grupo de tratamento teve um desempenho significativamente melhor”, disse Chan.
Dentro PLOS UM os pesquisadores concluíram: “No geral, essas descobertas sugerem que o GENUS de 40 Hz tem efeitos positivos na patologia e nos sintomas relacionados à DA e deve ser estudado mais extensivamente para avaliar seu potencial como uma intervenção modificadora da doença para a DA.”
Após o término do estudo, todos os participantes foram autorizados a continuar usando os dispositivos configurados para fornecer a estimulação de 40 Hz.
A equipe do MIT está planejando novos estudos clínicos para testar se a estimulação sensorial de 40 Hz pode ser eficaz na prevenção do aparecimento da doença de Alzheimer em voluntários de alto risco e está lançando estudos preliminares para determinar seu potencial terapêutico para a doença de Parkinson e a síndrome de Down. Cognito Therapeutics, uma empresa spin-off do MIT co-fundada por Tsai e co-autor Ed Boyden, Y. Eva Tan Professor de Neurotecnologia no MIT, lançou ensaios de Fase 3 de estimulação sensorial de 40 Hz como um tratamento de Alzheimer usando um dispositivo diferente.
Tsai, Boyden e o co-autor Emery N. Brown, Edward Hood Taplin Professor de Neurociência Computacional e Engenharia Médica no MIT, estão entre os co-fundadores da Aging Brain Initiative do MIT, que avançou esta colaboração e outras pesquisas de neurodegeneração no MIT.
Além de Tsai, Chan, Boyden e Brown, os outros autores do estudo são Ho-Jun Suk, Brennan Jackson, Noah Milman, Danielle Stark, Elizabeth Klerman, Erin Kitchener, Vanesa S. Fernandez Avalos, Gabrielle de Weck, Arit Banerjee, Sara D. Beach, Joel Blanchard, Colton Stearns, Aaron D. Boes, Brandt Uitermarkt, Phillip Gander, Matthew Howard III, Eliezer J. Sternberg, Alfonso Nieto-Castanon, Sheeba Anteraper, Susan Whitfield-Gabrieli e Bradford C. Dickerson.
O financiamento para o estudo veio de fontes como Robert A. e Renee E. Belfer Family Foundation, Ludwig Family Foundation, JPB Foundation, Eleanor Schwartz Charitable Foundation, Degroof-VM Foundation, Halis Family Foundation e David B Emmes, Gary Hua e Li Chen, a família Ko Han, Lester Gimpelson, Elizabeth K. e Russell L. Siegelman, Joseph P. DiSabato e Nancy E. Sakamoto, Alan e Susan Patricof, Jay L. e Carroll D Miller, Donald A. e Glenda G. Mattes, Fundação Marc Haas, Alan Alda e Dave Wargo.
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