特定频率闪烁LED灯或可帮助治疗老年痴呆症

在全球范围内，老年痴呆症，又称阿尔茨海默病（AD），困扰着约2430万患者。这一数字每年新增约460万病例，每7秒便有一位新的患者加入。中国患者数量尤为众多，达到约800万。麻省理工学院（MIT）的研究人员带来一线希望，他们发现使用特定频率闪烁的LED灯，可以有效减少阿尔茨海默病老鼠视觉皮层中的β-淀粉样斑块。

这一创新疗法的原理在于，通过激发大脑中的伽马振荡（γ波）来抑制β样淀粉蛋白斑块的产生。这种特定的脑波有助于驱除这些斑块，激发相关细胞的活动。尽管这一发现令人振奋，但麻省理工学院皮考尔学习与记忆中心（Picower Institute for Learning and Memory）主任、皮考尔神经科学教授蔡立慧（Li-Huei Tsai）强调，该疗法是否适用于人类阿尔茨海默病患者仍需要进一步研究。相关研究文章已经发表在《自然》杂志上。

蔡教授指出：“我们面临着许多不确定性，许多在小鼠身上成功的例子在人类身上可能会失败。但如果人类能对该疗法产生类似反应，那么这种无创、简单且易于开展的疗法将具有巨大的潜力。”

麻省理工学院理学院主任Michael Sipser对此研究表示高度兴奋，他认为：“这项研究可能在理解和治疗阿尔茨海默病方面取得突破性进展。我们的科研人员为这种脑功能障碍及其背后的机理研究打开了新的大门。”

阿尔茨海默病的主要特征是脑部产生β样淀粉蛋白斑块，这些斑块会损伤脑细胞并扰乱正常脑功能。过往研究显示，阿尔茨海默病患者常有伽马振荡受损的症状。在这个频率范围内的脑波对于维持正常的脑功能至关重要，如注意力、认知和记忆等。

在这项研究中，通过遗传编程，小鼠被培育出阿尔茨海默病的症状，但尚未出现斑块沉积或行为问题。研究人员发现，在这些小鼠进行学习和记忆活动时，脑部伽马振荡出现受损现象。随后，研究人员通过光遗传学技术刺激了海马体区域的伽马振荡。海马体是大脑中与记忆形成和恢复密切相关的区域。研究人员使用了一种名为中间神经元的脑细胞来同步兴奋性神经元的伽马活性。

经过一小时的特定频率刺激后，研究人员发现海马体上的β样淀粉蛋白水平显著下降。蔡教授和她的同事们开始是否可以通过非侵入性方法获得类似效果，于是想到了使用外部刺激光照来激发脑部伽马振荡的方法。他们开发了一种简单的设备，其中包括一条可以发出不同频率闪烁的LED灯。

使用这一设备，研究人员发现，在阿尔茨海默病早期阶段的小鼠接受了一小时的特定频率LED光照射后，脑部的伽马振荡得到增强，β样淀粉蛋白水平也大幅下降。连续七天每天一小时的LED光照射后，斑块和自由浮动的类淀粉蛋白都有明显减少。目前，研究人员正在确定这一效果的持久性。除此之外，科研人员还在研究伽马振荡对阿尔茨海默病其他生物学指标的影响，如异常修饰的Tau蛋白等。他们也在光照能否在视觉皮层以外的脑部区域激发伽马振荡。初步数据表明这是可能的。蔡教授的实验室正在研究这一技术对阿尔茨海默病小鼠的行为症状以及与其他伽马振荡相关的神经系统疾病的影响。科研人员还深入研究了伽马振荡的作用机制，发现伽马波激发后能够减缓β样淀粉蛋白的产生并增强脑部清除这些有害物质的能力。这种能力通常是由小神经胶质细胞这样的免疫细胞负责的。蔡教授解释说：“小神经胶质细胞能够清理有毒物质和细胞碎片，保持环境整洁，从而维护神经元的健康。”对于阿尔茨海默病患者而言，他们的小神经胶质细胞功能受损容易发炎并分泌加剧脑细胞受损的有毒物质。这项研究为人们带来希望之光并有望为阿尔茨海默病患者找到新的治疗方法。当小鼠脑内的伽马振荡活跃起来，小神经胶质细胞会呈现显著的形态变化，展现出更为积极的态势去消除β样淀粉蛋白。这一现象引起了蔡教授的特别关注。

蔡教授指出：“这是一个关键的转折点。脑部伽马振荡的增强至少通过两种途径，使得类淀粉蛋白的减少成为可能。它可以直接影响神经元，减少β样淀粉蛋白的产生。它还能刺激小神经胶质细胞，增强它们清除β样淀粉蛋白的能力。”

研究小组深入了经过特定治疗的小鼠的信使RNA表达情况，通过测序发现了成百上千个基因的表达出现了不足或过度表达。这些基因表达的变化对于理解阿尔茨海默病具有潜在的重要价值。如同在科学领域的者一样，研究人员正努力揭开这些基因变异的神秘面纱，以揭示它们对阿尔茨海默病可能产生的影响。他们希望通过对这些基因的研究，找到预防和治疗阿尔茨海默病的新途径。这项研究为我们揭示了脑内复杂而微妙的机制，让我们对阿尔茨海默病的认识更加深入。随着研究的继续深入，我们期待能够找到有效的干预手段，帮助那些受到阿尔茨海默病困扰的人们。这项研究为我们提供了一个全新的视角，让我们看到了战胜阿尔茨海默病的希望。（EurekAlert）