Les Effets Positifs de la Stimulation Sensorielle à 40 Hz sur la Myéline dans la Maladie d’Alzheimer
Des essais préliminaires menés sur des patients atteints de la maladie d’Alzheimer, ainsi que des études sur des modèles murins, ont mis en évidence des effets bénéfiques de l’exposition à la lumière et au son à une fréquence de 40 Hz, connue sous le nom de bande gamma. Une étude récente se concentre sur la manière dont cette stimulation sensorielle à 40 Hz contribue à maintenir un processus essentiel : l’enveloppement des axones, les prolongements des neurones qui transmettent les signaux, par une isolation graisseuse appelée myéline. Souvent désignée comme la « matière blanche » du cerveau, la myéline protège les axones et assure une meilleure transmission des signaux électriques dans les circuits cérébraux.
Protection de la Matière Blanche
Li-Huei Tsai, professeur au Picower Institute for Learning and Memory et au Département des sciences cognitives et cérébrales du MIT, a déclaré : « Nos recherches antérieures se sont principalement concentrées sur la protection neuronale. Cependant, cette étude démontre que ce n’est pas seulement la matière grise qui est protégée, mais également la matière blanche. »
Cette année, Cognito Therapeutics, une entreprise dérivée qui a licencié la technologie de stimulation sensorielle du MIT, a publié des résultats d’essais cliniques de phase II dans le Journal of Alzheimer’s Disease, indiquant que la stimulation lumineuse et sonore à 40 Hz ralentissait significativement la perte de myéline chez des volontaires atteints d’Alzheimer. Parallèlement, le laboratoire de Tsai a publié une étude montrant que la stimulation gamma aidait les souris à résister aux effets neurologiques des médicaments de chimiothérapie, notamment en préservant la myéline. Dans cette nouvelle recherche, l’équipe de Tsai, dirigée par l’ancienne postdoctorante Daniela Rodrigues Amorim, a utilisé un modèle murin courant de perte de myéline, basé sur un régime alimentaire contenant de la cuprizone, pour explorer comment la stimulation sensorielle préserve la myélinisation.
Résultats de l’Étude
Les chercheurs ont découvert que la stimulation lumineuse et sonore à 40 Hz non seulement préservait la myéline dans les cerveaux des souris exposées à la cuprizone, mais semblait également protéger les oligodendrocytes (les cellules responsables de la myélinisation des axones), maintenir la performance électrique des neurones et préserver un marqueur clé de l’intégrité structurelle des axones. En examinant les mécanismes moléculaires sous-jacents à ces bénéfices, ils ont identifié des signes clairs de mécanismes spécifiques, notamment la préservation des connexions des circuits neuronaux appelées synapses, une réduction de la mort des oligodendrocytes due à un phénomène appelé « ferroptose », une diminution de l’inflammation, et une augmentation de la capacité des cellules microgliales à éliminer les dommages à la myéline pour permettre sa restauration.
Amorim, actuellement boursière Marie Curie à l’Université de Galway en Irlande, a déclaré : « La stimulation gamma favorise un environnement sain. Nous observons plusieurs effets différents. »
Les résultats suggèrent que la stimulation sensorielle gamma pourrait bénéficier non seulement aux patients atteints de la maladie d’Alzheimer, mais également à ceux souffrant d’autres maladies liées à la perte de myéline, comme la sclérose en plaques.
Maintien de la Myéline
Pour réaliser cette étude, l’équipe de Tsai et Amorim a nourri certains mâles souris avec de la cuprizone, tandis que d’autres recevaient un régime normal pendant six semaines. À mi-parcours, lorsque la cuprizone commence à provoquer ses effets les plus aigus sur la myélinisation, certains rongeurs de chaque groupe ont été exposés à une stimulation sensorielle gamma pour les trois semaines restantes. Cela a permis de constituer quatre groupes : des souris non affectées, des souris sans cuprizone mais ayant reçu une stimulation gamma, des souris nourries à la cuprizone avec une stimulation lumineuse et sonore constante (mais pas à 40 Hz) comme contrôle, et des souris ayant reçu de la cuprizone et une stimulation gamma.
À l’issue des six semaines, les scientifiques ont mesuré les signes de myélinisation dans les cerveaux des souris de chaque groupe. Les souris non nourries avec de la cuprizone ont maintenu des niveaux sains, comme prévu. En revanche, celles nourries à la cuprizone sans stimulation gamma ont montré une perte de myéline drastique. Les souris nourries à la cuprizone ayant reçu la stimulation à 40 Hz ont conservé une quantité de myéline significativement plus élevée, rivalisant avec la santé des souris non nourries à la cuprizone selon certains critères.
Mécanismes Moléculaires
Un objectif clé de l’étude était d’identifier les moyens par lesquels la stimulation sensorielle à 40 Hz pourrait protéger la myéline. Pour ce faire, les chercheurs ont réalisé une évaluation approfondie de l’expression des protéines dans chaque groupe de souris, identifiant celles qui étaient exprimées différemment en fonction du régime à la cuprizone et de l’exposition à la stimulation gamma. L’analyse a révélé des ensembles d’effets distincts entre les souris nourries à la cuprizone exposées à une stimulation de contrôle et celles ayant reçu la stimulation gamma.
Un des résultats marquants était l’augmentation de MAP2 chez les souris nourries à la cuprizone et traitées par stimulation gamma. En revanche, les souris nourries à la cuprizone ayant reçu une stimulation de contrôle ont montré une déficience substantielle dans l’expression des protéines associées aux synapses. Les souris traitées par stimulation gamma n’ont pas montré de perte significative, ce qui reflète les résultats d’une étude de 2019 sur la maladie d’Alzheimer à 40 Hz qui avait démontré la préservation des synapses. Ce résultat est crucial, car l’activité des circuits neuronaux, qui dépend du maintien des synapses, est liée à la préservation de la myéline.
Les chercheurs ont également observé que les astrocytes et les microglies devenaient très inflammatoires chez les souris nourries à la cuprizone, mais que la stimulation gamma apaisait cette réponse. Moins de cellules devenaient inflammatoires, et des observations directes des tissus ont montré que les microglies devenaient plus efficaces pour éliminer les débris de myéline, une étape clé pour effectuer des réparations.
En outre, l’équipe a découvert comment les oligodendrocytes des souris nourries à la cuprizone exposées à la stimulation sensorielle à 40 Hz parvenaient à mieux survivre. L’expression de protéines protectrices telles que HSP70 et GPX4, un régulateur majeur des processus qui limitent la ferroptose, a augmenté.
