医学
声光刺激疗法可增强大脑功能
一项在老鼠身上进行的新研究显示，一种新型声光刺激疗法可以清除大脑中有毒斑块的积聚，并减轻阿尔茨海默症的症状和认知功能受损。
阿尔茨海默症在大脑中的特征包括-淀粉样斑块的形成和tau蛋白的沉积，tau蛋白是一种破坏神经网络正常功能的有毒蛋白质。最近的研究表明，患有这种认知障碍疾病的人也会产生脑电波紊乱。神经元产生各种频率的电振荡，称为“脑电波”。
研究表明，在阿尔茨海默症患者中，γ脑电波活动会形成中断，γ波是脑电波中频率最高的一种。
近年来，剑桥麻省理工学院(MIT)的科学家们发现了一些证据，表明某些类型的光刺激可以重建γ波的平衡，并减少阿尔茨海默症小鼠脑中β-淀粉样蛋白的积累。
现在，在麻省理工学院蔡立辉教授的指导下，研究小组发现，光和声疗法的结合可以改善小鼠的认知功能。受到发表在《细胞》杂志上的这些发现的鼓舞，研究人员正在组织一项临床试验，以测试这种新疗法对阿尔兹海默病病人的疗效。
听觉刺激带来好处
在之前的研究中，蔡教授和同事采用了光刺激疗法，让老鼠每天暴露在40赫兹闪烁的灯光下1小时。研究人员发现这种非侵入性的方法有助于降低啮齿动物大脑中β-淀粉样斑块和磷酸化tau蛋白的水平。
此外，研究小组还观察到，光刺激增强了小胶质细胞的活动。小胶质细胞是一种神经细胞，在免疫反应中通过清除细胞碎片发挥作用。
然而，之前的研究只关注大脑视觉皮层的变化。在目前的研究中，科学家们决定更进一步，利用声音刺激来重新平衡γ脑电波，尝试治疗与记忆和学习有关的其他大脑区域。因此，他们让老鼠连续7天每天听1小时40赫兹的声音。这种听觉刺激不仅降低了听觉皮层的β-淀粉样蛋白水平，也降低了海马的β-淀粉样蛋白水平。海马是大脑中形成和复现记忆的关键区域。
蔡教授说:“我们已经证明，可以使用一种完全不同的感官刺激来诱导大脑中的伽马波振荡。”她补充道，“这种听觉刺激诱发的γ脑电波不仅可以减少感觉皮层的淀粉样蛋白和Tau蛋白，还可以减少海马的病理变化。”更重要的是，当研究人员评估这种声音刺激疗法对啮齿类动物认知能力的影响时，他们发现老鼠的记忆力得到了改善，它们在迷宫测试中表现得更好。
联合疗法的效果最好
在生理影响方面，听觉刺激不仅增强小胶质细胞的活动，而且对血管和循环系统也有影响。研究人员推测，这可能有助于进一步降低大脑中有毒蛋白质的水平。
在这些发现的启发下，研究小组将光和声音刺激疗法结合起来，并惊喜地发现这种联合疗法效果更好。研究人员发现，这种联合疗法可以消除更多大脑区域的β-淀粉样斑块，包括前额叶皮质，而前额叶皮质对高级认知功能至关重要。
此外，它还能更强烈地增强小胶质细胞的活动。蔡教授指出:“这些小胶质细胞把脑中有毒斑块团团围住。”他称这种效应“非常显著”。“我们将视觉和听觉刺激结合治疗一周后，前额皮质的淀粉样蛋白急剧减少。”
研究小组还发现，如果他们在第一周后中断治疗，其积极影响将在一周内消退，这意味着可能这种疗法必须持续进行。
蔡教授和同事们已经证明这种新的联合疗法对人类是安全的。目前，他们正在招募患有早期阿尔茨海默症的病人，旨在评估这种疗法对人的效果。