證據顯示40Hz伽瑪刺激促進大腦健康的研究不斷擴展 | MIT新聞

十年來的發現

十年前，麻省理工學院 (MIT) 的皮考研究所 (The Picower Institute for Learning and Memory) 科學家首次開始測試大腦的 40Hz “伽瑪” 頻率節律是否能治療小鼠的阿茲海默症 (Alzheimer’s disease)。隨著來自世界各地實驗室的研究證據不斷增加，這個想法越來越受到支持，顯示它可以改善人類和動物的大腦健康。最近在 PLOS Biology 發表的一篇開放存取的綜述文章描述了目前的研究狀況，並提出了一些非侵入性伽瑪刺激的基本和臨床問題。

研究成果的一致性

麻省理工學院 (MIT) 的神經科學教授李慧才 (Li-Huei Tsai) 說：“在我們的觀察中，許多其他研究者也發表了非常一致的結果。”她是新綜述的主要作者，與博士後研究員朴正 (Jung Park) 一起合作。她指出：“人們使用了許多不同的方法來誘導伽瑪，包括感官刺激、經顱交變電流刺激和經顱磁刺激，但關鍵是以 40Hz 的頻率進行刺激。所有研究都看到有益的效果。”

MIT的研究進展

從 2016 年在《自然》期刊 (Nature) 發表的一篇論文開始，李教授領導的合作團隊進行了一系列研究，顯示通過光、聲音、兩者結合或觸覺振動進行的 40Hz 刺激，可以減少阿茲海默症病理的標誌，如淀粉樣蛋白 (amyloid) 和 tau 蛋白，防止神經元死亡，減少突觸損失，並在各種阿茲海默症小鼠模型中維持記憶和認知。例如，去年實驗室在《自然》期刊上報告，40Hz 的音頻和視覺刺激使小鼠的中間神經元增加釋放 VIP 多肽，促進大腦的淀粉樣蛋白通過大腦的淋巴系統被清除。

臨床研究的進展

同時，在麻省理工學院 (MIT) 和其衍生公司 Cognito Therapeutics 的第二期臨床研究顯示，接受 40Hz 光和聲音刺激的阿茲海默症患者，與未接受治療的對照組相比，腦萎縮的速度顯著減緩，並在某些認知測試中有所改善。Cognito 也測量到志願者的大腦“白質”顯著保存，並已進行了一年多的全國性第三期臨床試驗，研究感官伽瑪刺激的效果。

未來的研究方向

李教授和朴正在綜述中寫道：“神經科學家們常常感嘆，如果你是一隻小鼠，現在是研究阿茲海默症的好時機。”因此，我們的最終目標是將 GENUS（Gamma Entrainment Using Sensory Stimulation）發現轉化為安全、可及且非侵入性的阿茲海默症治療方法。

不斷增長的研究領域

隨著李教授的合作團隊，包括麻省理工學院 (MIT) 的同事愛德華·博伊登 (Edward Boyden) 和艾默里·N·布朗 (Emery N. Brown)，發表了研究結果，許多其他實驗室也進行了研究，增加了非侵入性伽瑪感官刺激可以對抗阿茲海默症病理的證據。在新綜述中提到的許多例子中，2024 年中國的一個研究團隊獨立證實 40Hz 感官刺激增加了小鼠的淋巴液流動。另一個例子是哈佛醫學院 (Harvard Medical School) 的團隊在 2022 年顯示，使用經顱交變電流刺激的 40Hz 伽瑪刺激顯著減少了四名志願者中三人的 tau 蛋白負擔。在 2023 年，蘇格蘭的研究人員在一項涉及超過 100 人的研究中，使用音頻和視覺伽瑪刺激（37.5Hz）來改善記憶回憶。

未解的問題

儘管有越來越多的文獻描述小鼠的前臨床研究和人類的臨床試驗，但李教授和朴正承認仍然存在一些未解的問題。麻省理工學院 (MIT) 團隊和其他研究者仍在探索 GENUS 效果的細胞和分子機制。李教授表示，她的實驗室正在研究其他神經肽和神經調節系統，以更好地理解將感官刺激與觀察到的細胞反應聯繫起來的事件鏈。同時，某些細胞（如小膠質細胞）如何對伽瑪刺激作出反應，以及這如何影響病理，仍然不清楚。

即使全國性的第三期臨床試驗正在進行中，李教授仍然認為研究這些基本機制很重要，因為對非侵入性伽瑪刺激如何影響大腦的新見解，可能會改善和擴大其治療潛力。

李教授說：“我們對這些機制的理解越深，就越能提出更好的想法來進一步優化治療。”她補充道：“我們越了解它的作用及其影響的電路，就越能知道除了阿茲海默症之外，還有哪些其他神經疾病會受益於此。”

事實上，綜述指出麻省理工學院 (MIT) 和其他機構的研究提供了一些證據，表明 GENUS 可能有助於帕金森病 (Parkinson’s disease)、中風 (stroke)、焦慮 (anxiety)、癲癇 (epilepsy) 以及化療的認知副作用和減少髓鞘的疾病，如多發性硬化症 (multiple sclerosis)。李教授的實驗室也在研究它是否能幫助唐氏症 (Down syndrome)。

這些未解的問題可能會幫助定義未來十年的 GENUS 研究方向。