《細胞》：膜拜大神！MIT大牛再發阿爾茨海默病顛覆性研究成果，40赫茲的聲音可消除AD小鼠大腦β澱粉樣蛋白，改善認知丨科學大發現

阿爾茨海默病（AD），說它是老大難，真的一點也不過分。

β澱粉樣蛋白和tau蛋白兩派之爭遲遲分不出勝負，動物實驗效果不錯的治療方法上了臨床就完全改頭換面，刷新認知的科研成果依然層出不窮。。。

但是，即使困難重重，科學家們也從未放棄。2016年，麻省理工學院（MIT）的蔡立慧教授團隊發現，頻率為40赫茲的LED燈可以消除小鼠大腦里的β澱粉樣蛋白。

今天，蔡教授團隊發表在《細胞》上的研究成果，又給了AD患者新的希望。40赫茲的聲音暴露也可以使小鼠大腦里的β澱粉樣蛋白減少，並且作用範圍比LED燈更加廣泛。聲音和光聯合使用，更將大大減少小鼠大腦中的斑塊數量，改善小鼠的認知功能[1]。

帶音響的LED燈，帶燈的八音盒，可能在不久的將來就可以拿來治病了~（注意，是可能，在臨床研究結果出來之前，請大家不要自己改裝燈管和八音盒）

蔡立慧教授

在我們學習、思考的過程中，大腦神經元也在緊張地工作著：它們按照固定的頻率傳播電信號，其中頻率較高的電信號（每秒30-90次）負責一些高強度精神活動，稱為γ波。

科學家們已經觀察到，在大腦損傷、精神分裂和阿爾茨海默病等患者的大腦里，原本按部就班的γ波被打亂了[2,3]。這引起了蔡教授團隊的關注。

實驗證明，AD小鼠的γ波明顯低於正常值。用閃爍頻率為每秒40次的LED燈刺激小鼠，可以提高小鼠大腦視覺皮層（AC）的γ波頻率，還可以減少β澱粉樣蛋白和Tau蛋白濃度[4]。要知道，β澱粉樣蛋白和Tau蛋白的積累，與阿爾茨海默病可是密切相關的。

小鼠被暴露在40赫茲的LED光源下接受治療

實驗結果是好的，但是還是存在一些不足。比如，只驗證了β澱粉樣蛋白數量的減少，沒有對小鼠的認知功能進行評價；還有就是，操作起來實在有點困難。LED燈只能影響大腦視覺皮層，想清除更大區域的β澱粉樣蛋白沉積？大腦可不是透明的呀~

於是蔡教授想出了另一個辦法：光的傳播被阻礙了，聲音總是不會的！

接下來，蔡教授團隊讓特定基因型模式的AD小鼠感受了20赫茲、40赫茲、80赫茲等不同頻率的聲音（據說貓咪咕嚕咕嚕的叫聲，頻率在20赫茲-140赫茲之間），檢測大腦的神經元活動。結果顯示，依然是40赫茲的聲音最能撥動小鼠的「神經弦」，並且範圍果然夠廣，聽覺皮層、海馬體中影響γ波的關鍵區域CA1等部位的電位都顯示出較高的頻率。

在接下來的認知功能測試中，聽過40赫茲聲音的小鼠表現得也更好一點，識別物體和空間記憶的能力高於沒有聽過40赫茲聲音的小鼠，也高於聽了隨機頻率聲音的小鼠。

40赫茲組小鼠（藍色）認知評分高於對照組（黑色）和隨機頻率組（黃色）

研究人員還對小鼠海馬體中的β澱粉樣蛋白做了檢測。結果顯示，在連續7天、每天1小時40赫茲聲音的陶冶下，小鼠β澱粉樣蛋白水平降低，斑塊數量顯著減少。當然，「音樂」只能是40赫茲，其他頻率可沒有這樣的效果。

研究人員還發現，40赫茲的聲音也誘導了小鼠大腦中神經元的變化。小膠質細胞和星形膠質細胞都是中樞神經系統的主要組成，在AD病理中發揮著重要作用[5]。

40赫茲的聲音讓小鼠的小膠質細胞數量增多，細胞直徑增大，可以清除更多的β澱粉樣蛋白。星形膠質細胞數量的增多也意味著大腦清除廢物的能力增強[6]，同時，星形膠質細胞調節了大腦血管，使血管直徑增加，緩解AD相關的血管病理結構的改變。

40赫茲聲音刺激後，AD小鼠AC和CAI陽性Aβ斑塊數量減少

原本，關於「聲音」的探究到這裡就可以鳴金收兵了，但是，蔡教授團隊又想到，反正視覺和聽覺兩不耽誤，為啥不讓小鼠一邊聽音樂一邊照LED燈呢？

讓人驚訝的是，聲音與光的結合治療效果超過了其中的任意一個，無論是神經元電位的頻率，還是小膠質細胞的數量和面積，同時接受光和聲音刺激的小鼠都有不小的優勢。

與右側未治療的小鼠相比，經過光和聲音聯合刺激的左側小鼠皮層澱粉樣斑塊減少

並且，聲音和光的結合進一步擴大了影響範圍，在大腦內側前額葉皮層中也發現了數量增加的小膠質細胞。這些小膠質細胞在蛋白質斑塊周圍聚集，行使自己的清除功能。聯合使用1周後，與沒有接受刺激的小鼠相比，前額葉皮層總斑塊體積減少了37%，數量減少了34%。

40赫茲的聲音，聲音和光聯合使用，都影響了大腦中的膠質細胞數量

現在，研究人員想要搞清楚光和聲音是如何影響特定類型的腦細胞的，並且頻率還非得固定在40赫茲。臨床志願者的招募也在進行中。

雖然，撲在臨床的阿爾茨海默病藥物不少，但是蔡教授團隊的研究依然提供了一個有用的干預措施，並且可能會對其他涉及腦部炎症的疾病產生巨大的影響。

編輯神叨叨

帶Led的八音盒，奇點糕腦子裡迴響著「洋娃娃和小熊跳舞跳啊跳啊~」

友情提示，希望大家不要相信市面上銷售的同類產品，肯定都是騙人的。奇點糕會密切關注蔡教授團隊的臨床研究進展，給大家帶來最新的消息~

參考文獻：

[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

本文作者 | 王雪寧

呼嚕嚕~

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