脑机启侦|越来越多证据表明40赫兹的伽马波刺激有助于大脑健康3.6

在麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所的科学家们首次开始测试大脑 40 赫兹“伽马”频率节律的感官刺激是否能治疗小鼠阿尔茨海默病的十年之后，世界各地的研究实验室所取得的越来越多的证据表明，这种刺激能够改善人类和动物的大脑健康状况，这一观点得到了支持。

发表于《公共科学图书馆·生物学》（PLOS Biology）上的一篇新综述文章描述了目前的研究状况，并提出了当前非侵入性伽马刺激研究前沿的一些基本问题和临床问题。

麻省理工学院皮考尔教授、衰老大脑研究计划负责人 Li-Huei Tsai与博士后 Jung Park共同撰写的这篇综述文章指出：“我们所做的所有观察结果表明，该领域的许多其他人都发表了非常一致的研究成果。” Tsai教授说：“人们使用了多种不同的方法来诱发伽马波，包括感官刺激、经颅交流电刺激或经颅磁刺激，但关键在于以 40 赫兹的频率进行刺激，他们都看到了有益的效果。”

麻省理工学院十年的科研成果展示

A decade of discovery at MIT

自 2016 年在《自然》杂志上发表的一篇论文开始，由Tsai教授领导的一个合作团队就陆续发表了系列研究，这些研究表明，通过光、声音、两者结合或触觉振动产生的 40 赫兹刺激能够减少阿尔茨海默病病理特征，如淀粉样蛋白和 tau 蛋白，防止神经元死亡，减少突触损失，并在各种阿尔茨海默病小鼠模型中维持记忆和认知功能。

该合作团队对产生这些益处的潜在机制的研究迄今已确定了多种脑细胞类型（包括神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞以及脑血管）中的特定细胞和分子反应。例如，去年该实验室在《自然》杂志上报告称，40 赫兹的音频和视觉刺激促使小鼠的中间神经元增加释放肽 VIP，从而通过大脑的淋巴循环“管道”系统促进脑组织中淀粉样蛋白的清除。

与此同时，在麻省理工学院（MIT）以及其衍生公司 Cognito Therapeutics，针对阿尔茨海默病患者的 II 期临床试验表明，接触 40 赫兹光和声音的人群其大脑萎缩速度明显减缓，并且在某些认知指标上表现出了改善，与未接受治疗的对照组相比情况如此。Cognito 还对志愿者的大脑“白质”进行了显著保存程度的测量，该公司已开展了为期一年的全国性关键 III 期临床试验，试验内容为感官伽马刺激疗法。

Park和Tsai在综述中写道：“神经科学家们常常感慨，如果身为一只老鼠，患上阿尔茨海默病（AD）倒不失为一种幸运的境遇。”“因此，我们的最终目标是将 GENUS 研究成果转化为一种安全、易得且非侵入性的疗法，用于治疗阿尔茨海默病患者。”麻省理工学院的研究团队常将 40 赫兹的刺激称为“GENUS”，即“利用感官刺激实现伽马节律同步化”。

一个不断发展的领域

A growing field

Tsai的这项合作研究（其中包括麻省理工学院（MIT）的同事Edward Boyden和Emery N. Brown已经发表了研究成果，许多其他实验室也开展了相关研究，为各种非侵入性伽马感觉刺激方法能够对抗阿尔茨海默病病理提供了更多证据。在新综述所列举的众多例子中，2024 年中国的一个研究团队独立证实了 40Hz 感觉刺激会增加小鼠的淋巴液流动。

在另一个例子中，2022 年由哈佛医学院团队主导的一项研究显示，通过经颅交替电流刺激进行的 40 赫兹伽马波刺激显著减轻了四名人类志愿者体内 tau 蛋白的负担。而在另一项涉及 100 多人的研究中，2023 年苏格兰的研究人员使用音频和视觉形式的37.5 赫兹伽马波刺激来改善回忆能力。

开放性问题

Open questions

Tsai 和Park承认，在越来越多有关小鼠的临床前研究和有关人类的临床试验的文献报道中，仍存在一些悬而未决的问题。麻省理工学院的研究团队以及其他研究者仍在探索GENUS 效应背后的细胞和分子机制。

Tsai表示，她的实验室正在研究其他神经肽和神经调节系统，以更好地理解将感官刺激与观察到的细胞反应联系起来的一系列事件。同时，Tsai补充道，一些细胞（比如小胶质细胞）对伽马刺激的反应方式以及这种反应如何影响病理状况的情况仍不清楚。即便一项全国性的 III 期临床试验正在进行中，仍有必要探究这些基本机制，因为对非侵入性伽马刺激如何影响大脑这一问题的新见解，能够提升并拓展其治疗潜力。

事实上，这篇综述指出，麻省理工学院及其他机构的研究至少提供了部分证据表明 GENUS 可能有助于治疗帕金森病、中风、焦虑症、癫痫以及化疗引起的认知副作用以及诸如多发性硬化症这类会损害髓鞘的病症。Tsai的实验室一直在研究它是否也能对唐氏综合征有所帮助。

这些悬而未决的问题或许有助于明确 GENUS 研究在未来十年的发展方向。

新闻来源：Neuroscience

参考文献：DOI:10.1371/journal.pbio.3003046