科学家发现,播放特定的低频声音可能会触发大脑清除与阿尔茨海默病相关的有毒蛋白质,这为最常见的痴呆症形式提供了一种简单、非侵入性治疗的可能性。
这种声音的频率精确设定在40Hz——一种稳定的低鸣声,类似于冰箱的背景噪音。
在最近的一项研究中,中国昆明动物研究所的研究人员每天给老年猴子播放一小时这种声音,持续一周,然后通过腰椎穿刺(用针吸出少量液体进行检查)测量脑脊液(包围大脑和脊髓的液体)中的β-淀粉样蛋白水平。
β-淀粉样蛋白在脑部沉积形成斑块,与阿尔茨海默病相关。在猴子中,声音刺激后脑脊液中的β-淀粉样蛋白水平增加了三倍,表明这种蛋白质正在从脑组织中被清除到液体中。
根据今年1月发表在《美国国家科学院院刊》杂志上的研究,这种效果在治疗结束后的五周内仍然存在。
这项研究建立在麻省理工学院(MIT)科学家领导的十余年研究基础上,研究表明以40Hz刺激大脑可以减少淀粉样蛋白并减缓认知能力下降。选择这个特定低频率是因为它能同步大脑的电活动。
大脑有自己的废物处理系统,称为类淋巴系统。
麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所所长李慧仪教授向《Good Health》杂志表示:"把类淋巴系统想象成你大脑的洗车机。当系统被激活时,脑脊液会流经脑组织,带走废物,包括与阿尔茨海默病相关的蛋白质。"
这个过程由称为伽马波的电活动驱动,伽马波大约以每秒40个周期的频率脉动——与40Hz声波的脉动频率相同。
在阿尔茨海默病中,伽马节律减弱。因此,大脑的清洁系统减慢,导致有毒蛋白质积累并损害细胞。
低频声音疗法被认为像大脑的起搏器,将其电活动同步回40Hz节律,并重新激活这种废物清除过程。
李慧仪教授首次在2016年发表在《自然》杂志上的研究中证明,40Hz刺激可以减少小鼠体内的阿尔茨海默病相关蛋白质。
在2024年的一项后续研究中,她的团队确定了一个可能的机制——这种声音激活了称为中间神经元的特殊脑细胞,这些细胞释放信号增加血流量并推动脑脊液流经脑组织,帮助清除淀粉样蛋白。
在小鼠中,这种治疗减少了β-淀粉样蛋白和另一种有害蛋白质——称为tau蛋白,并改善了记忆。
新研究首次在灵长类动物身上显示出类似结果,而灵长类动物的大脑与我们自己的更为接近。
在人体上进行的这项技术研究也已取得进展。由李慧仪教授创立的认知治疗公司(Cognito Therapeutics)开发了一种家用耳机,向大脑传递40Hz声音(以及光,也被认为可以重新同步类淋巴系统)。
2024年发表在《神经学前沿》杂志上的一项试验结果显示,每天使用该设备一小时、持续六个月的患者,在MRI扫描中显示出较少的脑萎缩,记忆和日常功能下降速度也比使用模拟设备的患者更慢。
目前,一项更大规模的试验正在美国70个地点进行,涉及600多名患者。结果预计将于今年晚些时候公布。
伦敦国王学院专门研究听觉脑刺激的科学家Eve Bolland表示:"虽然这个概念很有趣,一些研究确实报告了认知分数、大脑连接性和睡眠质量的改善,但这些发现在所有研究中并不一致。"
同时,这项研究也揭示了为什么老年人可以从助听器中受益。听力损失被认为是痴呆症的主要可改变风险因素。
尽管助听器不提供40Hz刺激,但它们会放大各种频率的声音。理论认为,持续的声音输入有助于维持大脑的伽马节律。
科克大学认知科学家Alexander Khalil博士是研究小组的成员,该小组正在调查是否可以将40Hz频率构建到耳塞或助听器中,提供持续、温和的暴露,而不是需要专门的聆听时段。
"人们每天只能长时间听这种干扰性的声音,"他说。"我们正在探索全天候的持续刺激类型。"
那么,你应该开始在家听40Hz音轨吗?还不行。
"关于40Hz刺激对人类阿尔茨海默病患者疗效的确切结果尚未公布,"李慧仪教授说。
此外,研究中的频率经过精确校准,没有证据表明DIY版本有效。
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