越来越多的证据表明，40Hz伽马刺激对大脑健康具有积极影响
越来越多的证据表明，40Hz伽马刺激对大脑健康具有积极影响
近年来，越来越多的证据表明，40Hz伽马刺激可能对大脑健康具有积极影响。从麻省理工学院（MIT）的开创性研究，到全球多个实验室的跟进研究，这项技术不仅在小鼠模型中显示出对抗阿尔茨海默病的潜力，还在人类临床试验中取得了令人鼓舞的结果。
自麻省理工学院（MIT）皮考尔学习与记忆研究所的科学家首次通过实验探索利用40Hz伽马（γ）频率的感官刺激治疗小鼠阿尔茨海默病以来，十年间，全球多个实验室的研究成果逐渐积累，越来越多的证据表明，这种针对大脑神经振荡节律的调控手段不仅对动物有效，还可能为人类大脑健康（如延缓认知能力下降）提供新方向。
近日发表在《公共科学图书馆：生物学》（PLOS Biology）上的一篇新综述文章描述了迄今为止的研究现状，并提出了一些当前非侵入性伽马刺激领域最前沿的基础和临床问题。
“在我们做出所有观察的同时，该领域内的许多其他人也发表了非常一致的结果，”麻省理工学院（MIT）Picower教授、MIT衰老大脑计划主任、该新综述的资深作者Li-Huei Tsai与博士后研究员Jung Park表示，“人们已经使用了很多不同的方法来诱导伽马波，包括感官刺激、经颅交流电刺激或经颅磁刺激，但关键是提供40Hz的刺激。他们都观察到了有益的效果。”
MIT十年的发现之旅
自2016年在《自然》（Nature）杂志上发表的一篇论文开始，由Li-Huei Tsai领导的一个合作团队开展了一系列研究，表明通过光、声音、两者结合或触觉振动进行的40Hz刺激可以减少阿尔茨海默病病理特征，如淀粉样蛋白和tau蛋白，防止神经元死亡，减少突触丢失，并在多种阿尔茨海默病小鼠模型中维持记忆和认知能力。
该合作团队对这些益处产生的潜在机制的研究，迄今已在包括神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞和脑血管在内的多种脑细胞类型中发现了特定的细胞和分子反应。例如，去年该实验室在《自然》（Nature）杂志上发表报告称，40Hz的听觉和视觉刺激诱导小鼠中间神经元增加肽类VIP的释放，从而促进脑类淋巴“管道”系统清除脑组织中的淀粉样蛋白。
与此同时，在MIT及其衍生公司Cognito Therapeutics，II期临床研究显示，与未接受治疗的对照组相比，接受40Hz光声和刺激的阿尔茨海默病患者的大脑萎缩速度显著减慢，并且在一些认知指标上有所改善。Cognito还测量到志愿者大脑的“白质”得到了显著保护，并已在全国范围内开展了一项关键的III期临床研究，评估感官伽马刺激的效果，该研究已持续一年多。
“神经科学家经常感叹，如果你是小鼠，那么患上阿尔茨海默病（AD）真是个好时机，”Park和Tsai在综述中写道，“因此，我们的最终目标是，将GENUS发现转化为一种安全、可及、非侵入性的阿尔茨海默病治疗方法。”MIT团队经常将40Hz刺激称为“GENUS”，即利用感官刺激的伽马波同步（Gamma Entrainment Using Sensory Stimulation）。
一个不断发展的领域
随着Tsai及其合作团队（包括MIT的同事Edward Boyden和Emery N. Brown）发表研究成果，许多其他实验室也进行了研究，进一步证明各种非侵入性伽马感官刺激方法能够对抗阿尔茨海默病病理。在新综述中引用的众多示例中，2024年中国的一个研究团队独立证实了40Hz感官刺激可增加小鼠的脑类淋巴液流动。
另一个例子是，2022年哈佛医学院（Harvard Medical School）的一个团队表明，使用经颅交流电刺激进行的40Hz伽马刺激显著减少了四名人类志愿者中三人的tau蛋白负担。在2023年另一项涉及100多人的研究中，苏格兰的研究人员使用听觉和视觉伽马刺激（频率为37.5Hz）来改善记忆回忆。
待解问题
Tsai和Park承认，尽管描述小鼠前临床研究和人类临床试验的出版物数量不断增加，但仍存在待解问题。MIT团队和其他团队仍在探索GENUS效应背后的细胞和分子机制。
Tsai表示，她的实验室正在研究其他神经肽和神经调节系统，以更好地理解将感官刺激与观察到的细胞反应联系起来的事件级联。同时，Tsai补充道，一些细胞（如小胶质细胞）如何对伽马刺激作出反应，以及这种反应如何影响病理机制，目前仍不清楚。
Tsai说，即使正在进行全国性的III期临床试验，研究这些基本机制仍然很重要，因为了解非侵入性伽马刺激对大脑影响的新见解可以改进并扩大其治疗潜力。
“我们对机制了解得越多，就越能想出进一步优化治疗的好方法，”Tsai说，“而且，我们对它的作用及其影响的回路了解得越多，就越能知道除了阿尔茨海默病之外，还有哪些神经系统疾病能从这种治疗中受益。”
的确，这篇综述指出了MIT和其他机构的研究至少提供了一些证据，表明GENUS可能有助于治疗帕金森病、卒中、焦虑、癫痫、化疗的认知副作用以及多发性硬化症等导致髓鞘减少的疾病。Tsai的实验室还在研究它是否能帮助治疗唐氏综合征。
这些待解问题可能会为GENUS研究的下一个十年指明方向。
创立于1861年的麻省理工学院
参考文献
Source：Massachusetts Institute of Technology
Growing evidence supports 40Hz gamma stimulation for brain health
Reference
Jung M. Park et al, Innovations in noninvasive sensory stimulation treatments to combat Alzheimer's disease, PLOS Biology (2025). DOI: 10.1371/journal.pbio.3003046