阿爾茨海默病目前尚無治癒方法。雖然有一些藥物可以暫時控制該疾病的某些認知症狀，但沒有藥物可以阻止或顯著減緩其進展。“我們真的沒有什麼可以提供給人們的，”維克森林醫學院的神經科學家夏農·麥考利（Shannon Macauley）說。幾乎所有的新療法都在臨床試驗中失敗了。但新的研究正在超越藥物，看看是否可以從一個簡單的 LED 燈和一個揚聲器中獲得緩解。
根據週四發表在《細胞》雜誌上的一篇論文，讓患者沐浴在閃爍的光線和脈衝聲音中，兩者都調諧到 40 赫茲的頻率，可能會逆轉大腦中阿爾茨海默病的關鍵跡象。“說實話，我認為這是一篇絕對引人入勝的論文，”麥考利說，他沒有參與這項工作。“這是一個非常具有啟發性的想法。它是非侵入性的，簡單且成本低，如果能在人體上實現——那就太棒了。”
不過，麥考利承認，這一切都還是個未知數。這項工作是在基因發生改變的小鼠身上進行的，這些改變註定它們會發展出阿爾茨海默病的關鍵症狀和病理。其中一批小鼠在神經元內部形成了神經原纖維纏結——一種名為 tau 蛋白的功能障礙性結，可能導致細胞死亡。另一批小鼠則出現了澱粉樣蛋白 β 斑塊——蛋白質的粘性堆積物，阻礙了神經元之間的資訊交流。所有的小鼠也都有該疾病的第三個特徵——以每秒 30 到 100 次振盪的伽馬腦波範圍內不規則的腦活動。
支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。 透過購買訂閱，您將有助於確保關於當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
2015 年，麻省理工學院皮考爾學習與記憶研究所主任神經科學家蔡立慧（Li-Huei Tsai）正在進行一項實驗，透過向這些小鼠閃爍白光來操縱大腦活動。就像閃光燈一樣，我們的大腦會閃爍。當大群神經元一起開啟和關閉時，就會產生腦波。神經元以這種有節奏的電顫動來編碼我們的思想、行為和感覺。因此，當蔡立慧將她的燈光調到每秒閃爍 40 次，即 40 赫茲，並向小鼠閃爍時，它們的大腦也隨之閃爍——產生相應的 40 赫茲的伽馬波。然後，意想不到的事情發生了。
當蔡立慧事後解剖小鼠的大腦時，看到光的那些小鼠大腦中的澱粉樣蛋白斑塊和 tau 纏結的數量急劇下降。“這是最了不起的事情，”蔡立慧說。“閃光刺激會引發巨大的小膠質細胞反應。這些是大腦的免疫細胞，可以清除細胞碎片和有毒廢物，包括澱粉樣蛋白。它們在阿爾茨海默病中受損，但 [光] 似乎可以恢復它們的能力。”
這種清理過程只發生在視覺皮層中，大腦在那裡處理光資訊。為了讓這些效應更深入地滲透到大腦中，她添加了一種類似海豚鳴叫的咔噠聲，其頻率也是 40 赫茲。當小鼠在同時有閃光和嗡嗡聲的房間裡呆一天一小時，連續七天時，澱粉樣蛋白斑塊和 tau 纏結不僅在聽覺和視覺皮層中開始減少，而且在前額皮層和海馬體中也開始減少。“這是新論文中的重大進展之一，”麥考利說。“這些是大腦的學習和記憶中心。澱粉樣蛋白和 tau 水平下降了大約 40% 或 50%。這絕對是一項令人印象深刻的壯舉。”
當蔡立慧讓小鼠進行一系列認知測試時，結果也顯示了這一點。在一項測試中，給小鼠一個熟悉的物體和一個不熟悉的物體進行探索，未接受治療的小鼠表現得好像它們從未見過熟悉的物體。“這表明存在一些記憶問題，”蔡立慧說。看到光並聽到聲音的小鼠檢查熟悉物體的時間大約是未接受治療的小鼠的三分之二。“這令人難以置信，”蔡立慧說。“這是我們第一次看到這種非侵入性刺激可以改善認知功能。它不是藥物或抗體或其他任何東西，它只是光和聲音。”
加利福尼亞大學舊金山分校的神經學家豪爾赫·帕洛普（Jorge Palop）沒有參與這項研究，他說，一種可能的解釋是，患有阿爾茨海默病的大腦具有不規則的、通常是過度活躍的神經元。透過為大腦提供穩定而有規律的節拍，重複的光和聲音可能起到一種大腦活動的節拍器的作用。“這可能就像每天重置小鼠，並糾正它們的一些異常活動，”他說。“然後，接下來就是所有這些有益的影響。”
所有這些都仍處於推測層面。研究人員根本不知道為什麼這些腦波，特別是來自 40 赫茲的光和聲音刺激而不是其他頻率的腦波，會導致阿爾茨海默病症狀的逆轉。“這是一個謎，”南加州大學的神經科學家特倫斯·湯恩（Terrence Town）說，他沒有參與這項工作。他表示，目前還不清楚這些有益的效果是否會在人體中出現，或者 40 赫茲是否是人類的“神奇”頻率。
蔡立慧已經在著手回答這些問題。在 Cognito Therapeutics 公司（她與同事埃德·博伊登（Ed Boyden）共同創立的一家初創公司）正在進行的人體研究中，她說光和聲音似乎可以增加健康參與者的伽馬波，而沒有負面副作用。“沒有人會生病，甚至沒有人抱怨，”蔡立慧說。“但是，要在人體中看到 [治療] 效果，您需要等待很長時間。如果這種方法產生影響，實驗可能很容易需要五年才能得出一些明確的答案。”