麻省理工学院的研究人员报告了使用无创 40 赫兹光和声音治疗进行测试的早期临床研究结果。

两项测试 40 赫兹感觉刺激治疗阿尔茨海默病的安全性和有效性的早期临床研究发现，潜在疗法耐受性良好，没有产生严重的副作用，并且与一些显着的神经和行为益处相关在一小群参与者中。

“在这些临床研究中，我们很高兴地看到志愿者没有遇到任何安全问题，并始终如一地在家中使用我们的实验性灯光和声音设备，”Picower 学习与记忆研究所的 Picower 教授 Li-Huei Tsai 说。在麻省理工学院和 12 月 1 日 描述 PLoS ONE研究的论文的高级作者 。

“虽然我们也很高兴看到对大脑和行为有一些显着的积极影响，但鉴于我们的研究样本量小且持续时间短，我们正在谨慎地解释它们。这些结果不足以证明疗效，但我们相信它们显然支持对 40 赫兹感觉刺激作为阿尔茨海默病的潜在无创疗法进行更广泛的研究。”

在 2016-19 年的三项研究中，Tsai 的实验室 发现 ，将小鼠暴露在 40 赫兹的伽马波段脑节律频率下的光闪烁或咔哒声中——或者同时使用光和声音——会产生广泛的有益效果。

模拟阿尔茨海默氏病病理学的经过治疗的小鼠在学习和记忆方面有所改善;减少脑萎缩、神经元和突触损失;与未处理的对照组相比，阿尔茨海默氏症标志性蛋白淀粉样蛋白 β 和磷酸化 tau 蛋白的水平较低。

刺激似乎通过增加 40 赫兹脑节律的功率和同步性来产生这些效果，实验室已经 证明这 对几种类型的脑细胞的活动有深刻影响，包括大脑的脉管系统。

研究设计

基于这些令人鼓舞的结果，马萨诸塞州总医院的神经学家、蔡实验室的博士后黛安·陈 (Diane Chan) 在麻省理工学院领导了两项新的临床研究。一组测试是一项“第一阶段”研究，招募了 43 名不同年龄的志愿者，其中包括 16 名患有早期阿尔茨海默氏症的人，以确认暴露在 40 赫兹的光和声音下是安全的，并测试它是否会增加 40 赫兹暴露几分钟后的节律和同步性，用 EEG 电极测量。

该研究还包括爱荷华大学的两名癫痫患者，他们同意在接受癫痫相关手术时暴露于 40 赫兹感觉刺激期间对更深的大脑结构进行测量。

第二组测试是一项“2A 期”试点研究，在一项单盲、随机、对照研究中招募了 15 名患有早期阿尔茨海默病的人，以接受 40 赫兹的光和声音(或非 40 赫兹的实验控制的“假”刺激)每天一小时至少三个月。他们接受了基线和后续访问，包括刺激期间的脑电图测量、脑容量的 MRI 扫描和认知测试。

志愿者在家中使用的刺激设备(与扬声器同步的光板)配备了摄像机以监控设备的使用情况。参与者在参与试验期间还佩戴了睡眠监测手环。

2A 期试验是在 2020 年 Covid-19 大流行爆发之前启动的，导致一些参与者在三个月后无法接受随访。因此，该研究仅报告了四个月的结果。

研究成果

在第一阶段研究中，志愿者填写了一份关于副作用的问卷，报告了一些轻微但没有重大的副作用。最常见的是感觉“困倦或昏昏欲睡”。同时，使用聚集在额叶和枕骨部位的脑电图头皮电极进行的测量显示，在认知正常的年轻和年长参与者以及患有轻度阿尔茨海默氏症的志愿者中，每个皮质部位的 40 赫兹节律功率显着增加。

读数还表明两个站点之间 40 赫兹频率的相干性显着增加。在两名患有癫痫症的志愿者之间，测量结果显示在更深的大脑区域(例如直回、杏仁核、海马体和脑岛)的 40 赫兹功率显着增加，没有包括癫痫发作在内的不良事件。

在 2A 期研究中，接受治疗的志愿者和对照组的志愿者均未报告严重不良事件。两组人 90% 的时间都在使用他们的设备。与控制条件下的七名志愿者相比，接受 40 赫兹刺激治疗的八名志愿者经历了一些达到统计学显着性的有益效果。

对照组参与者表现出两种随着疾病进展而预期的脑萎缩迹象：海马体体积减少和开放空间或脑室体积增加。接受治疗的患者在这些措施上没有经历显着变化。

接受治疗的患者还表现出更好的跨大脑区域的连接性，这些区域涉及大脑的默认模式和内侧视觉网络，分别与认知和视觉处理有关。接受治疗的患者也表现出比对照组更一致的睡眠模式。

在三个月后的大多数认知测试中，治疗组和对照组都没有显示出任何差异，但治疗组在人脸-姓名关联测试中表现明显更好，这是一种具有强烈视觉成分的记忆任务。研究人员写道，这两组在年龄、性别、APOE 风险基因状态和认知得分方面均等，但在受教育年限方面存在差异，但这种差异与结果无关。

“经过这么短的时间后，我们预计不会对认知测量产生显着影响，因此令人鼓舞的是，至少在面名联想方面，治疗组确实表现得更好，”Chan 说。

在 PLOS ONE 中，研究人员得出结论：“总的来说，这些发现表明 40Hz GENUS 对 AD 相关的病理学和症状具有积极影响，应该进行更广泛的研究以评估其作为 AD 疾病缓解干预措施的潜力。”

研究结束后，所有参与者都被允许继续使用设置为提供 40 赫兹刺激的设备。

麻省理工学院的团队现在正计划进行新的临床研究，以测试 40 赫兹的感官刺激是否可以有效预防高危志愿者的阿尔茨海默病发作，并正在开展初步研究以确定其对帕金森病和唐氏综合症的治疗潜力。

Cognito Therapeutics 是麻省理工学院的一家衍生公司，由 Tsai 和共同作者、麻省理工学院神经技术教授 Y. Eva Tan Ed Boyden 共同创立，已经启动了 40 赫兹感官刺激作为阿尔茨海默氏症治疗方法的 3 期试验，使用不同的设备。

Tsai、Boyden 和合著者 Emery N. Brown，麻省理工学院计算神经科学和医学工程的 Edward Hood Taplin 教授，是麻省理工学院 大脑老化计划的联合创始人之一，该计划推动了麻省理工学院的这项合作和其他神经退化研究.