本文经授权转载自公众号“奇点网”
(ID: geekheal_com)
作者 | 奇点糕
编辑 | 能能
健康大脑（左）与阿尔茨海默症患者大脑（右）| Jessica Wilson/Science Photo Library
阿尔茨海默病（AD），说它是老大难，真的一点也不过分。
β 淀粉样蛋白和 tau 蛋白两派之争迟迟分不出胜负，动物实验效果不错的治疗方法上了临床就完全改头换面，刷新认知的科研成果依然层出不穷。。。
但是，即使困难重重，科学家们也从未放弃。
01.
MIT 教授团队新发现
2016 年，麻省理工学院（MIT）的蔡立慧教授团队发现，频率为 40 赫兹的 LED 灯可以消除小鼠大脑里的 β 淀粉样蛋白。
3月14日，蔡教授团队发表在《细胞》上的研究成果，又给了 AD 患者新的希望。40 赫兹的声音暴露也可以使小鼠大脑里的 β 淀粉样蛋白减少，并且作用范围比 LED 灯更加广泛。声音和光联合使用，更将大大减少小鼠大脑中的斑块数量，改善小鼠的认知功能[1]。
带音响的 LED 灯，带灯的八音盒，可能在不久的将来就可以拿来治病了~（注意，是可能，在临床研究结果出来之前，请大家不要自己改装灯管和八音盒）
蔡立慧教授
02.
光源刺激有改善
在我们学习、思考的过程中，大脑神经元也在紧张地工作着：它们按照固定的频率传播电信号，其中频率较高的电信号（每秒 30-90 次）负责一些高强度精神活动，称为 γ 波。
科学家们已经观察到，在大脑损伤、精神分裂和阿尔茨海默病等患者的大脑里，原本按部就班的 γ 波被打乱了[2, 3]。这引起了蔡教授团队的关注。
实验证明，AD 小鼠的 γ 波明显低于正常值。用闪烁频率为每秒 40 次的 LED 灯刺激小鼠，可以提高小鼠大脑视觉皮层（AC）的 γ 波频率，还可以减少 β 淀粉样蛋白和 Tau 蛋白浓度[4]。要知道，β 淀粉样蛋白和 Tau 蛋白的积累，与阿尔茨海默病可是密切相关的。
小鼠被暴露在 40 赫兹的 LED 光源下接受治疗
实验结果是好的，但是还是存在一些不足。比如，只验证了 β 淀粉样蛋白数量的减少，没有对小鼠的认知功能进行评价；还有就是，操作起来实在有点困难。LED 灯只能影响大脑视觉皮层，想清除更大区域的 β 淀粉样蛋白沉积？大脑可不是透明的呀~
于是蔡教授想出了另一个办法：光的传播被阻碍了，声音总是不会的！
03.
声源刺激显效果
接下来，蔡教授团队让特定基因型模式的 AD 小鼠感受了 20 赫兹、40 赫兹、80 赫兹等不同频率的声音（据说猫咪咕噜咕噜的叫声，频率在 20 赫兹- 140 赫兹之间），检测大脑的神经元活动。结果显示，依然是 40 赫兹的声音最能拨动小鼠的“神经弦”，并且范围果然够广，听觉皮层、海马体中影响 γ 波的关键区域 CA1 等部位的电位都显示出较高的频率。
在接下来的认知功能测试中，听过 40 赫兹声音的小鼠表现得也更好一点，识别物体和空间记忆的能力高于没有听过 40 赫兹声音的小鼠，也高于听了随机频率声音的小鼠。
40 赫兹组小鼠（蓝色）认知评分高于对照组（黑色）和随机频率组（黄色）
研究人员还对小鼠海马体中的 β 淀粉样蛋白做了检测。结果显示，在连续 7 天、每天 1 小时 40 赫兹声音的陶冶下，小鼠 β 淀粉样蛋白水平降低，斑块数量显著减少。当然，“音乐”只能是 40 赫兹，其他频率可没有这样的效果。
研究人员还发现，40 赫兹的声音也诱导了小鼠大脑中神经元的变化。小胶质细胞和星形胶质细胞都是中枢神经系统的主要组成，在 AD 病理中发挥着重要作用[5]。
40 赫兹的声音让小鼠的小胶质细胞数量增多，细胞直径增大，可以清除更多的 β 淀粉样蛋白。星形胶质细胞数量的增多也意味着大脑清除废物的能力增强[6]。同时，星形胶质细胞调节了大脑血管，使血管直径增加，缓解 AD 相关的血管病理结构的改变。
40 赫兹声音刺激后，AD 小鼠 AC 和 CAI 阳性 Aβ 斑块数量减少
原本，关于“声音”的探究到这里就可以鸣金收兵了，但是，蔡教授团队又想到，反正视觉和听觉两不耽误，为啥不让小鼠一边听音乐一边照 LED 灯呢？
04.
声光结合，疗效更显著
让人惊讶的是，声音与光的结合治疗效果超过了其中的任意一个，无论是神经元电位的频率，还是小胶质细胞的数量和面积，同时接受光和声音刺激的小鼠都有不小的优势。
与右侧未治疗的小鼠相比，经过光和声音联合刺激的左侧小鼠皮层淀粉样斑块减少 | MIT官网
并且，声音和光的结合进一步扩大了影响范围，在大脑内侧前额叶皮层中也发现了数量增加的小胶质细胞。这些小胶质细胞在蛋白质斑块周围聚集，行使自己的清除功能。联合使用 1 周后，与没有接受刺激的小鼠相比，前额叶皮层总斑块体积减少了 37%，数量减少了 34%。
40 赫兹的声音，声音和光联合使用，都影响了大脑中的胶质细胞数量
现在，研究人员想要搞清楚光和声音是如何影响特定类型的脑细胞的，并且频率还非得固定在 40 赫兹。临床志愿者的招募也在进行中。
虽然，扑在临床的阿尔茨海默病药物不少，但是蔡教授团队的研究依然提供了一个有用的干预措施，并且可能会对其他涉及脑部炎症的疾病产生巨大的影响。
只需要3步，点亮酷炫脑的小星星
轻松找到酷炫脑
及时接收推送
解锁更多有趣的脑科学
...
快快动手关注吧!
具体步骤如下
参考文献：
[1] https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.02.014
[2] Palop J J, Chin J, Roberson E D, et al. Aberrant Excitatory Neuronal Activity and Compensatory Remodeling of Inhibitory Hippocampal Circuits in Mouse Models of Alzheimer's Disease[J]. Neuron, 2007, 55(5): 697-711.DOI:10.1016/j.neuron.2007.07.025
[3] Verret L, Mann E O, Hang G B, et al. Inhibitory Interneuron Deficit Links Altered Network Activity and Cognitive Dysfunction in Alzheimer Model[J]. Cell, 2012, 149(3): 708-721.DOI:10.1016/j.cell.2012.02.046
[4] Iaccarino H, Singer A C, Martorell A J, et al. Gamma frequency entrainment attenuates amyloid load and modifies microglia[J]. Nature, 2016, 540(7632): 230-235.DOI:10.1038/nature20587
[5] Walker D G, Lue L. Immune phenotypes of microglia in human neurodegenerative disease: challenges to detecting microglial polarization in human brains[J]. Alzheimer's Research & Therapy, 2015, 7(1): 56-56.DOI:10.1186/s13195-015-0139-9
[6] Chung W, Allen N J, Eroglu C, et al. Astrocytes Control Synapse Formation, Function, and Elimination[J]. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 2015, 7(9).DOI:10.1101/cshperspect.a020370
·END·
更多酷炫脑服务
酷炫脑往期文章回顾
大脑衰老和阿尔兹海默症阻击战
阿尔茨海默病 | 在爱的记忆消失前，请记住我
阿尔兹海默症元凶的剧情大反转
对于阿兹海默症患者来说，脑部神经发炎可导致如“森林大火”般的神经死亡
点亮这里，让朋友知道你热爱脑科学
特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
