“在這些臨床研究中，我們很高興地看到，志愿者沒有遇到任何安全問題，他們一直在家里使用我們的實驗光和聲音設(shè)備，”麻省理工學(xué)院（MIT）皮考爾學(xué)習(xí)與記憶研究所（Picower Institute for Learning and Memory）的皮考爾教授、資深作者 Li-Huei Tsai 說，“雖然我們也很高興看到對大腦和行為有一些顯著的積極影響，但考慮到我們的研究樣本量小、持續(xù)時間短，我們正在謹慎地解釋它們。這些結(jié)果并不是有效的充分證據(jù)，但我們相信它們清楚地支持繼續(xù)對 40Hz 感官刺激進行更廣泛的研究，作為一種潛在的無創(chuàng)治療阿爾茨海默病的方法?！毖芯拷Y(jié)果于近日發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館：綜合》（PLOS ONE）雜志上。

在 2016-2019 年的三項研究中，Tsai 的實驗室發(fā)現(xiàn)，將小鼠暴露在 40Hz 伽馬波段腦節(jié)律頻率的閃爍光或咔噠聲中，或?qū)⒐夂吐曇艚Y(jié)合使用，產(chǎn)生了廣泛的有益影響。模擬阿爾茨海默病病理的小鼠在接受治療后，學(xué)習(xí)和記憶都有改善，減少了腦萎縮、神經(jīng)元和突觸損失，與未接受治療的對照組相比，其標志性的阿爾茨海默病蛋白 β-淀粉樣蛋白和磷酸化tau蛋白水平較低。這種刺激似乎是通過增加 40Hz 大腦節(jié)律的功率和同步性來產(chǎn)生這些效果的，實驗室已經(jīng)證明，這種節(jié)律深刻地影響了包括大腦血管系統(tǒng)在內(nèi)的幾種腦細胞的活動。

基于這些令人鼓舞的結(jié)果，麻省總醫(yī)院（Massachusetts General Hospital，MSH）的神經(jīng)科醫(yī)生、Tsai 實驗室的博士后臨床研究員 Diane Chan 在麻省理工學(xué)院（MIT）領(lǐng)導(dǎo)了兩項新的臨床研究。一組測試，即“第一階段”研究，招募了 43 名不同年齡的志愿者，其中包括 16 名患有早期阿爾茨海默病的人，以確認暴露于 40Hz 的光和聲音下是安全的，并通過腦電圖（EEG）電極測量，測試暴露在 40Hz 的光和聲音下幾分鐘后是否會增加 40Hz  的節(jié)律和同步性。該研究還包括愛荷華大學(xué)（University of Iowa）的兩名癲癇患者，他們同意在接受癲癇相關(guān)手術(shù)時，在暴露于 40Hz 感官刺激期間對更深的大腦結(jié)構(gòu)進行測量。

第二組測試是一項“2A 期”試點研究，在一項單盲、隨機、對照研究中招募了 15 名患有早期阿爾茨海默病的人，以接受暴露于 40Hz 光和聲（或非 40Hz “假”刺激實驗控制）每天一小時至少三個月。他們接受了基線和后續(xù)訪問，包括刺激期間的腦電圖測量、腦容量的 MRI 掃描和認知測試。志愿者在家中使用的刺激設(shè)備（與揚聲器同步的光板）配備了攝像機以監(jiān)控設(shè)備的使用情況。參與者在參與試驗期間還佩戴了睡眠監(jiān)測手環(huán)。

2A 期試驗是在 2020 年 Covid-19 大流行爆發(fā)之前啟動的，導(dǎo)致一些參與者在三個月后無法接受隨訪。因此，該研究僅報告了四個月的結(jié)果。

在第一階段的研究中，志愿者填寫了一份關(guān)于副作用的問卷，報告了一些輕微的但沒有嚴重的副作用。最常見的是感覺“困或昏昏欲睡”。同時，用聚集在額葉和枕葉部位的頭皮腦電圖電極進行的測量顯示，在認知正常的年輕和年長參與者以及輕度阿爾茨海默病志愿者中，每個皮層部位的 40Hz 節(jié)律功率顯著增加。讀數(shù)還顯示，兩個地點之間在 40Hz 頻率處的相干性顯著增加。在兩名患有癲癇的志愿者之間，測量結(jié)果顯示，在更深層的大腦區(qū)域，如直回、杏仁核、海馬體和腦島，40Hz 的功率顯著增加，沒有包括癲癇發(fā)作在內(nèi)的不良事件。

在 2A 期研究中，接受治療的志愿者和對照組的志愿者均未報告嚴重不良事件。兩組人 90% 的時間都在使用他們的設(shè)備。與控制條件下的 7 名志愿者相比，接受 40Hz 刺激治療的 8 名志愿者經(jīng)歷了一些達到統(tǒng)計學(xué)顯著性的有益效果。對照組參與者表現(xiàn)出兩種隨著疾病進展而預(yù)期的腦萎縮跡象：海馬體體積減少和開放空間或腦室體積增加。接受治療的患者在這些指標上沒有經(jīng)歷顯著變化。接受治療的患者還表現(xiàn)出更好的跨大腦區(qū)域的連接性，這些區(qū)域涉及大腦的默認模式和內(nèi)側(cè)視覺網(wǎng)絡(luò)，分別與認知和視覺處理有關(guān)。接受治療的患者也表現(xiàn)出比對照組更一致的睡眠模式。

僅三個月后，治療組和對照組在大多數(shù)認知測試中均未顯示出任何差異，但治療組在人臉-姓名關(guān)聯(lián)測試（一項具有強烈視覺成分的記憶任務(wù)）中的表現(xiàn)明顯更好。研究人員寫道，這兩組在年齡、性別、APOE 風險基因狀態(tài)和認知得分方面均等，但在受教育年限方面存在差異，但這種差異與結(jié)果無關(guān)。

“在這么短的時間之后，我們預(yù)計不會對認知測量產(chǎn)生顯著影響，因此令人鼓舞的是，至少在面孔-名字關(guān)聯(lián)方面，治療組確實表現(xiàn)得更好，”Chan 說。

在 PLOS ONE 中，研究人員得出結(jié)論：“總的來說，這些發(fā)現(xiàn)表明 40Hz GENUS 對 AD 相關(guān)的病理學(xué)和癥狀具有積極影響，應(yīng)該進行更廣泛的研究以評估其作為 AD 疾病緩解干預(yù)措施的潛力?！?/p>

研究結(jié)束后， 所有參與者被允許繼續(xù)使用設(shè)置為 40Hz 的刺激設(shè)備。

MIT 的團隊現(xiàn)在正計劃進行新的臨床研究，以測試 40Hz 感官刺激是否可以有效預(yù)防高危志愿者的阿爾茨海默病發(fā)作，并正在開展初步研究以確定其對帕金森病和唐氏綜合癥的治療潛力。Cognito Therapeutics 是麻省理工學(xué)院的一家衍生公司，由 Tsai 和合著者 Ed Boyden，MIT 神經(jīng)技術(shù)教授 Y. Eva Tan 共同創(chuàng)立，該公司已經(jīng)啟動了使用不同設(shè)備的 40Hz 感官刺激治療阿爾茨海默病的第三期臨床試驗。

Tsai、Boyden 和共同作者 EmeryN.Brown、MIT 計算神經(jīng)科學(xué)和醫(yī)學(xué)工程教授 Edward Hood Taplin 是 MIT 大腦老化計劃（Aging Brain Initiative）的聯(lián)合創(chuàng)始人之一，該計劃推動了 MIT 的這項合作和其他神經(jīng)退行性變研究。