兩項測試 40Hz 感官刺激治療阿爾茨海默病的安全性和有效性的早期臨床研究發(fā)現(xiàn)，這種潛在的療法耐受性良好，沒有產(chǎn)生嚴(yán)重的不良反應(yīng)，并在一小群參與者中產(chǎn)生了一些顯著的神經(jīng)和行為益處。

麻省理工學(xué)院皮考爾學(xué)習(xí)與記憶研究所

12月1日消息

“在這些臨床研究中，我們很高興地看到，志愿者沒有遇到任何安全問題，他們一直在家里使用我們的實驗光和聲音設(shè)備，”麻省理工學(xué)院（MIT）皮考爾學(xué)習(xí)與記憶研究所（Picower Institute for Learning and Memory）的皮考爾教授、資深作者 Li－Huei Tsai 說，“雖然我們也很高興看到對大腦和行為有一些顯著的積極影響，但考慮到我們的研究樣本量小、持續(xù)時間短，我們正在謹(jǐn)慎地解釋它們。這些結(jié)果并不是有效的充分證據(jù)，但我們相信它們清楚地支持繼續(xù)對 40Hz 感官刺激進(jìn)行更廣泛的研究，作為一種潛在的無創(chuàng)治療阿爾茨海默病的方法。”研究結(jié)果于近日發(fā)表在《公共科學(xué)圖書館：綜合》（PLOS ONE）雜志上。

研究于2022年12月1日發(fā)表在《PLOS ONE》（最新影響因子：3．752）雜志上

在 2016－2019 年的三項研究中，Tsai 的實驗室發(fā)現(xiàn)，將小鼠暴露在 40Hz 伽馬波段腦節(jié)律頻率的閃爍光或咔噠聲中，或?qū)⒐夂吐曇艚Y(jié)合使用，產(chǎn)生了廣泛的有益影響。模擬阿爾茨海默病病理的小鼠在接受治療后，學(xué)習(xí)和記憶都有改善，減少了腦萎縮、神經(jīng)元和突觸損失，與未接受治療的對照組相比，其標(biāo)志性的阿爾茨海默病蛋白 β－淀粉樣蛋白和磷酸化tau蛋白水平較低。這種刺激似乎是通過增加 40Hz 大腦節(jié)律的功率和同步性來產(chǎn)生這些效果的，實驗室已經(jīng)證明，這種節(jié)律深刻地影響了包括大腦血管系統(tǒng)在內(nèi)的幾種腦細(xì)胞的活動。

研究設(shè)計

基于這些令人鼓舞的結(jié)果，麻省總醫(yī)院（Massachusetts General Hospital，MSH）的神經(jīng)科醫(yī)生、Tsai 實驗室的博士后臨床研究員 Diane Chan 在麻省理工學(xué)院（MIT）領(lǐng)導(dǎo)了兩項新的臨床研究。一組測試，即“第一階段”研究，招募了 43 名不同年齡的志愿者，其中包括 16 名患有早期阿爾茨海默病的人，以確認(rèn)暴露于 40Hz 的光和聲音下是安全的，并通過腦電圖（EEG）電極測量，測試暴露在 40Hz 的光和聲音下幾分鐘后是否會增加 40Hz  的節(jié)律和同步性。該研究還包括愛荷華大學(xué)（University of Iowa）的兩名癲癇患者，他們同意在接受癲癇相關(guān)手術(shù)時，在暴露于 40Hz 感官刺激期間對更深的大腦結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量。

第二組測試是一項“2A 期”試點研究，在一項單盲、隨機(jī)、對照研究中招募了 15 名患有早期阿爾茨海默病的人，以接受暴露于 40Hz 光和聲（或非 40Hz “假”刺激實驗控制）每天一小時至少三個月。他們接受了基線和后續(xù)訪問，包括刺激期間的腦電圖測量、腦容量的 MRI 掃描和認(rèn)知測試。志愿者在家中使用的刺激設(shè)備（與揚(yáng)聲器同步的光板）配備了攝像機(jī)以監(jiān)控設(shè)備的使用情況。參與者在參與試驗期間還佩戴了睡眠監(jiān)測手環(huán)。

2A 期試驗是在 2020 年 Covid－19 大流行爆發(fā)之前啟動的，導(dǎo)致一些參與者在三個月后無法接受隨訪。因此，該研究僅報告了四個月的結(jié)果。

研究成果

在第一階段的研究中，志愿者填寫了一份關(guān)于副作用的問卷，報告了一些輕微的但沒有嚴(yán)重的副作用。最常見的是感覺“困或昏昏欲睡”。同時，用聚集在額葉和枕葉部位的頭皮腦電圖電極進(jìn)行的測量顯示，在認(rèn)知正常的年輕和年長參與者以及輕度阿爾茨海默病志愿者中，每個皮層部位的 40Hz 節(jié)律功率顯著增加。讀數(shù)還顯示，兩個地點之間在 40Hz 頻率處的相干性顯著增加。在兩名患有癲癇的志愿者之間，測量結(jié)果顯示，在更深層的大腦區(qū)域，如直回、杏仁核、海馬體和腦島，40Hz 的功率顯著增加，沒有包括癲癇發(fā)作在內(nèi)的不良事件。

在 2A 期研究中，接受治療的志愿者和對照組的志愿者均未報告嚴(yán)重不良事件。兩組人 90％ 的時間都在使用他們的設(shè)備。與控制條件下的 7 名志愿者相比，接受 40Hz 刺激治療的 8 名志愿者經(jīng)歷了一些達(dá)到統(tǒng)計學(xué)顯著性的有益效果。對照組參與者表現(xiàn)出兩種隨著疾病進(jìn)展而預(yù)期的腦萎縮跡象：海馬體體積減少和開放空間或腦室體積增加。接受治療的患者在這些指標(biāo)上沒有經(jīng)歷顯著變化。接受治療的患者還表現(xiàn)出更好的跨大腦區(qū)域的連接性，這些區(qū)域涉及大腦的默認(rèn)模式和內(nèi)側(cè)視覺網(wǎng)絡(luò)，分別與認(rèn)知和視覺處理有關(guān)。接受治療的患者也表現(xiàn)出比對照組更一致的睡眠模式。

僅三個月后，治療組和對照組在大多數(shù)認(rèn)知測試中均未顯示出任何差異，但治療組在人臉－姓名關(guān)聯(lián)測試（一項具有強(qiáng)烈視覺成分的記憶任務(wù)）中的表現(xiàn)明顯更好。研究人員寫道，這兩組在年齡、性別、APOE 風(fēng)險基因狀態(tài)和認(rèn)知得分方面均等，但在受教育年限方面存在差異，但這種差異與結(jié)果無關(guān)。

“在這么短的時間之后，我們預(yù)計不會對認(rèn)知測量產(chǎn)生顯著影響，因此令人鼓舞的是，至少在面孔－名字關(guān)聯(lián)方面，治療組確實表現(xiàn)得更好，”Chan 說。

在 PLOS ONE 中，研究人員得出結(jié)論：“總的來說，這些發(fā)現(xiàn)表明 40Hz GENUS 對 AD 相關(guān)的病理學(xué)和癥狀具有積極影響，應(yīng)該進(jìn)行更廣泛的研究以評估其作為 AD 疾病緩解干預(yù)措施的潛力�！�

研究結(jié)束后， 所有參與者被允許繼續(xù)使用設(shè)置為 40Hz 的刺激設(shè)備。

MIT 的團(tuán)隊現(xiàn)在正計劃進(jìn)行新的臨床研究，以測試 40Hz 感官刺激是否可以有效預(yù)防高危志愿者的阿爾茨海默病發(fā)作，并正在開展初步研究以確定其對帕金森病和唐氏綜合癥的治療潛力。Cognito Therapeutics 是麻省理工學(xué)院的一家衍生公司，由 Tsai 和合著者 Ed Boyden，MIT 神經(jīng)技術(shù)教授 Y． Eva Tan 共同創(chuàng)立，該公司已經(jīng)啟動了使用不同設(shè)備的 40Hz 感官刺激治療阿爾茨海默病的第三期臨床試驗。

Tsai、Boyden 和共同作者 EmeryN．Brown、MIT 計算神經(jīng)科學(xué)和醫(yī)學(xué)工程教授 Edward Hood Taplin 是 MIT 大腦老化計劃（Aging Brain Initiative）的聯(lián)合創(chuàng)始人之一，該計劃推動了 MIT 的這項合作和其他神經(jīng)退行性變研究。

創(chuàng)建于1994年的麻省理工學(xué)院皮考爾學(xué)習(xí)與記憶研究所

參考文獻(xiàn)

Source：Picower Institute at MIT

Small studies of 40Hz sensory stimulation confirm safety， suggest Alzheimer’s benefits

Reference：

Diane Chan， Ho－Jun Suk， Brennan L． Jackson， Noah P． Milman， Danielle Stark， Elizabeth B． Klerman， Erin Kitchener， Vanesa S． Fernandez Avalos， Gabrielle de Weck， Arit Banerjee， Sara D． Beach， Joel Blanchard， Colton Stearns， Aaron D． Boes， Brandt Uitermarkt， Phillip Gander， Matthew Howard， Eliezer J． Sternberg， Alfonso Nieto－Castanon， Sheeba Anteraper， Susan Whitfield－Gabrieli， Emery N． Brown， Edward S． Boyden， Bradford C． Dickerson， Li－Huei Tsai． Gamma frequency sensory stimulation in mild probable Alzheimer’s dementia patients： Results of feasibility and pilot studies． PLOS ONE， 2022； 17 （12）： e0278412 DOI： 10．1371／journal．pone．0278412

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       原文標(biāo)題 : 40Hz 感官刺激的小型研究證實了安全性，表明對阿爾茨海默病有益