阿爾茨海默病(AD),說(shuō)它是老大難,真的一點(diǎn)也不過(guò)分。
β淀粉樣蛋白和tau蛋白兩派之爭遲遲分不出勝負,動(dòng)物實(shí)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(xué)家們也從未放棄。2016年,麻省理工學(xué)院(MIT)的蔡立慧教授團隊發(fā)現,頻率為40赫茲的LED燈可以消除小鼠大腦里的β淀粉樣蛋白。
今天,蔡教授團隊發(fā)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淀粉樣蛋白減少,并且作用范圍比LED燈更加廣泛。聲音和光聯(lián)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(lái)就可以拿來(lái)治病了~(注意,是可能,在臨床研究結果出來(lái)之前,請大家不要自己改裝燈管和八音盒)
在我們學(xué)習、思考的過(guò)程中,大腦神經(jīng)元也在緊張地工作著(zhù):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(dòng),稱(chēng)為γ波。
科學(xué)家們已經(jīng)觀(guān)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(guān)注。
實(shí)驗證明,AD小鼠的γ波明顯低于正常值。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(jué)皮層(AC)的γ波頻率,還可以減少β淀粉樣蛋白和Tau蛋白濃度[4]。要知道,β淀粉樣蛋白和Tau蛋白的積累,與阿爾茨海默病可是密切相關(guān)的。
實(shí)驗結果是好的,但是還是存在一些不足。比如,只驗證了β淀粉樣蛋白數量的減少,沒(méi)有對小鼠的認知功能進(jìn)行評價(jià);還有就是,操作起來(lái)實(shí)在有點(diǎn)困難。LED燈只能影響大腦視覺(jué)皮層,想清除更大區域的β淀粉樣蛋白沉積?大腦可不是透明的呀~
于是蔡教授想出了另一個(gè)辦法:光的傳播被阻礙了,聲音總是不會(huì )的!
接下來(lái),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(shuō)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(jīng)元活動(dòng)。結果顯示,依然是40赫茲的聲音最能撥動(dòng)小鼠的“神經(jīng)弦”,并且范圍果然夠廣,聽(tīng)覺(jué)皮層、海馬體中影響γ波的關(guān)鍵區域CA1等部位的電位都顯示出較高的頻率。
在接下來(lái)的認知功能測試中,聽(tīng)過(guò)40赫茲聲音的小鼠表現得也更好一點(diǎn),識別物體和空間記憶的能力高于沒(méi)有聽(tīng)過(guò)40赫茲聲音的小鼠,也高于聽(tīng)了隨機頻率聲音的小鼠。
研究人員還對小鼠海馬體中的β淀粉樣蛋白做了檢測。結果顯示,在連續7天、每天1小時(shí)40赫茲聲音的陶冶下,小鼠β淀粉樣蛋白水平降低,斑塊數量顯著(zhù)減少。當然,“音樂(lè )”只能是40赫茲,其他頻率可沒(méi)有這樣的效果。
研究人員還發(fā)現,40赫茲的聲音也誘導了小鼠大腦中神經(jīng)元的變化。小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞都是中樞神經(jīng)系統的主要組成,在A(yíng)D病理中發(fā)揮著(zhù)重要作用[5]。
40赫茲的聲音讓小鼠的小膠質(zhì)細胞數量增多,細胞直徑增大,可以清除更多的β淀粉樣蛋白。星形膠質(zhì)細胞數量的增多也意味著(zhù)大腦清除廢物的能力增強[6],同時(shí),星形膠質(zhì)細胞調節了大腦血管,使血管直徑增加,緩解AD相關(guān)的血管病理結構的改變。
原本,關(guān)于“聲音”的探究到這里就可以鳴金收兵了,但是,蔡教授團隊又想到,反正視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)兩不耽誤,為啥不讓小鼠一邊聽(tīng)音樂(lè )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(guò)了其中的任意一個(gè),無(wú)論是神經(jīng)元電位的頻率,還是小膠質(zhì)細胞的數量和面積,同時(shí)接受光和聲音刺激的小鼠都有不小的優(yōu)勢。
并且,聲音和光的結合進(jìn)一步擴大了影響范圍,在大腦內側前額葉皮層中也發(fā)現了數量增加的小膠質(zhì)細胞。這些小膠質(zhì)細胞在蛋白質(zhì)斑塊周?chē)奂惺棺约旱那宄δ堋B?lián)合使用1周后,與沒(méi)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%。
現在,研究人員想要搞清楚光和聲音是如何影響特定類(lèi)型的腦細胞的,并且頻率還非得固定在40赫茲。臨床志愿者的招募也在進(jìn)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(gè)有用的干預措施,并且可能會(huì )對其他涉及腦部炎癥的疾病產(chǎn)生巨大的影響。