40赫兹感觉刺激的小型研究证实阿尔茨海默氏症的益处
麻省理工学院的研究人员报告了无创40赫兹光和声音治疗测试的早期临床研究结果。
两项早期临床研究测试了40赫兹感觉刺激治疗阿尔茨海默病的安全性和有效性，发现潜在的治疗耐受性良好，没有产生严重的不良反应，并且在一小部分参与者中与一些显着的神经和行为益处有关。
“在这些临床研究中，我们很高兴地看到志愿者没有遇到任何安全问题，并在家中始终使用我们的实验性灯光和声音设备，”麻省理工学院Picower学习与记忆研究所的Picower教授Li-Huei Tsai说，他是1月<>日描述PLoS ONE研究的论文的高级作者。
“虽然我们也很高兴看到对大脑和行为的一些显着积极影响，但鉴于我们的研究样本量小，持续时间短，我们正在谨慎地解释它们。这些结果不足以证明疗效，但我们相信它们显然支持对40赫兹感觉刺激作为阿尔茨海默病的潜在非侵入性治疗进行更广泛的研究。
在2016-19年的三项研究中，蔡的实验室发现，将小鼠暴露在40赫兹的伽马波段脑节奏频率的闪烁或声音点击下 - 或同时使用光和声音 - 产生了广泛的有益效果。
模拟阿尔茨海默病病理学的治疗小鼠在学习和记忆方面有所改善;减少脑萎缩，神经元和突触丧失;并且与未经治疗的对照组相比，阿尔茨海默氏症蛋白β淀粉样蛋白和磷酸化tau蛋白水平较低。
刺激似乎通过增加40赫兹脑节律的力量和同步性来产生这些效果，实验室已经证明这深刻地影响了几种类型的脑细胞的活动，包括大脑的脉管系统。
研究设计
基于这些令人鼓舞的结果，麻省总医院的神经学家、蔡英文实验室的博士后黛安·陈(Diane Chan)领导了麻省理工学院的两项新的临床研究。一组测试，一项“1期”研究，招募了43名不同年龄的志愿者，其中包括16名患有早期阿尔茨海默氏症的人，以确认暴露于40赫兹的光和声音是安全的，并测试它是否增加了40赫兹的节律和同步暴露几分钟后，用脑电图电极测量。
该研究还包括爱荷华大学的两名癫痫患者，他们同意在接受癫痫相关手术时暴露于40赫兹感觉刺激期间在更深的大脑结构中进行测量。
第二组测试是一项“2A期”试点研究，在一项单盲，随机，对照研究中招募了15名患有早期阿尔茨海默病的人，每天接受40赫兹光和声音(或非40赫兹的“假”刺激用于实验对照)至少三个月。他们接受了基线和随访，包括刺激期间的脑电图测量、脑容量的 MRI 扫描和认知测试。
志愿者在家中使用的刺激设备(与扬声器同步的灯板)配备了摄像机来监控设备的使用情况。参与者在参加试验期间还佩戴了睡眠监测手镯。
2年Covid-19大流行爆发前启动的2020A期试验导致一些参与者在三个月后无法接受随访。因此，该研究仅报告了四个月的结果。
研究结果
在1期研究中，志愿者填写了一份关于副作用的问卷，报告了一些轻微但没有重大不良反应。最常见的是感觉“困倦或昏昏欲睡”。同时，使用聚集在额叶和枕部部位的脑电头皮电极进行的测量显示，在认知正常的年轻和老年参与者以及患有轻度阿尔茨海默氏症的志愿者中，每个皮质部位的40赫兹节律功率显着增加。
读数还显示两个站点之间40赫兹频率的相干性显着增加。在两名癫痫志愿者之间，测量显示，在更深的大脑区域(如直肌回、杏仁核、海马体和岛叶)的 40 赫兹功率显着增加，没有不良事件，包括癫痫发作。
在2A期研究中，治疗和对照志愿者都没有报告严重的不良事件。两组人都在90%的时间内使用他们的设备。与对照条件下的七名志愿者相比，接受40赫兹刺激治疗的八名志愿者经历了几种有益效果，这些效果具有统计学意义。
对照组参与者表现出两种脑萎缩的迹象，正如疾病进展所预期的那样：海马体积减少和开放空间或心室体积增加。接受治疗的患者在这些措施中没有显着变化。
接受治疗的患者在涉及大脑默认模式和内侧视觉网络的大脑区域之间也表现出更好的连接，这些区域分别与认知和视觉处理有关。接受治疗的患者也表现出比对照组更一致的睡眠模式。
在大多数认知测试中，治疗组和对照组在短短三个月后都没有显示出任何差异，但治疗组在面部名称关联测试中确实表现得更好，这是一项具有强烈视觉成分的记忆任务。研究人员写道，这两组在年龄，性别，APOE风险基因状态和认知评分方面势均力敌，受教育年限不同，但这种差异与结果无关。
“在这么短的时间内，我们没想到会看到对认知测量的显着影响，所以令人鼓舞的是，至少在面名关联方面，治疗组确实表现得更好，”Chan说。
在PLOS ONE中，研究人员得出结论：“总体而言，这些研究结果表明，40Hz GENUS对AD相关的病理和症状具有积极影响，应该进行更广泛的研究，以评估其作为AD疾病修饰干预措施的潜力。
研究结束后，所有参与者都被允许继续使用提供40赫兹刺激的设备。
麻省理工学院的研究小组现在正在计划新的临床研究，以测试40赫兹的感觉刺激是否可能有效预防高危志愿者的阿尔茨海默氏症发作，并正在启动初步研究以确定其对帕金森病和唐氏综合症的治疗潜力。
Cognito Therapeutics是一家麻省理工学院的衍生公司，由Tsai和合著者Ed Boyden共同创立，麻省理工学院Y. Eva Tan神经技术教授，已经启动了3赫兹感觉刺激的40期试验，作为阿尔茨海默氏症的治疗使用不同的设备。
Tsai，Boyden和合著者Emery N. Brown，麻省理工学院计算神经科学和医学工程的Edward Hood Taplin教授，是麻省理工学院衰老大脑计划的联合创始人之一，该计划推进了麻省理工学院的这种合作和其他神经退行性变研究。