每天早上，Li-Huei Tsai都會在一個閃爍的屏幕前冥想。與閃爍的燈光同步，傳來一定頻率的咔噠聲——有點(diǎn)像一個過于熱情的弗拉門戈舞者用響板敲擊的聲音。但是這個聲音節(jié)奏不是用來娛樂的，而是用來訓(xùn)練的。

閃爍光和咔噠聲的組合被設(shè)計用來同步大腦中一種特殊類型的電活動，即伽瑪波。

對于不知情的人來說，這種光和聲音的沐浴聽起來像是最新的健康時尚，但作為美國劍橋市麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology）的神經(jīng)科學(xué)家，Li-Huei Tsai有證據(jù)表明這可以預(yù)防阿爾茨海默病。

她的研究為預(yù)防和治療最常見的癡呆癥提供了一種全新的方法。今天，癡呆癥影響著全球約5000萬人[1]，到2050年，這一數(shù)字預(yù)計將增加兩倍。

與阿爾茨海默病相關(guān)的最顯著的神經(jīng)學(xué)變化是在細(xì)胞外形成的毒性淀粉樣斑塊的累積，以及神經(jīng)元內(nèi)tau蛋白的纏結(jié)。它們似乎都對我們的神經(jīng)元和突觸造成了嚴(yán)重破壞，而突觸正是神經(jīng)元相互溝通的紐帶。在過去的30年里，關(guān)于阿爾茨海默病的研究主要集中在尋找藥物來清除這些斑塊[2]，這一點(diǎn)也不奇怪，但我們?nèi)栽诘却黄菩缘闹委煼椒ā?/p>

現(xiàn)在，大量的新研究表明，電療法而不是化學(xué)療法可能是解決問題的關(guān)鍵。而這一切都取決于伽馬節(jié)律，它似乎會觸發(fā)大腦中的一種清理操作，在毒素造成損害之前清除毒素。

雖然我們通常會用腦波這個詞來描述任何靈感的閃現(xiàn)，但在神經(jīng)科學(xué)中，這個詞描述的是大腦中神經(jīng)元群以特定的頻率一起放電時產(chǎn)生的一種有節(jié)奏的電活動模式。

神經(jīng)元通過帶正電的原子在細(xì)胞膜上的流動產(chǎn)生這些電流。就像電視和電臺通過不同頻率的無線電波傳播一樣，不同頻率的腦電波似乎與特定的神經(jīng)功能有關(guān)。伽馬波以每秒30到100次(Hz)的頻率振蕩，通常在我們集中注意力或編碼和檢索記憶時觀察到[3]。

21世紀(jì)初一些有趣的研究表明，與沒有認(rèn)知能力下降的健康人相比，阿爾茨海默病患者的伽馬波特別弱[4]，這表明大腦節(jié)律的紊亂可能與阿爾茨海默病有關(guān)。但尚不清楚這是否只是已經(jīng)發(fā)生的神經(jīng)退行性變的另一個結(jié)果，還是它是一個潛在的原因，所以Tsai團(tuán)隊著手調(diào)查。

為了證明這一理論，他們首先采用了一種被稱為光遺傳學(xué)的技術(shù)，通過對實(shí)驗鼠的神經(jīng)元進(jìn)行基因改造，使其對特定顏色的光產(chǎn)生反應(yīng)。通過在頭骨中插入一個小光源，研究小組可以以令人難以置信的精度刺激伽馬波并觀察其結(jié)果。

神經(jīng)看護(hù)者

然而，需要基因改造和手術(shù)的光發(fā)生刺激并不是一種可以輕易應(yīng)用于人類的治療方法。所以Tsai教授接下來研究了一些侵入性較小的腦波聯(lián)合療法是否也有類似的效果。

在一項實(shí)驗中，研究小組將小鼠置于燈光下，每天以40Hz的頻率閃爍一小時[6]；另一項實(shí)驗中研究人員將小鼠置于40Hz的咔噠聲中一小時[7]。

在每一種情況下，想法是視覺和聽覺系統(tǒng)中的神經(jīng)元會開始與視覺和聽覺同步激活，觸發(fā)活動波，進(jìn)而擴(kuò)散到整個大腦。這正是他們所看到的。正如人們所希望的那樣，增強(qiáng)的伽馬波還伴隨著看護(hù)小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞活動的增加，以及毒性淀粉樣斑塊的減少。

重要的是，這些差異也可以從小鼠行為的測量中看出。受到刺激的小鼠發(fā)現(xiàn)更容易學(xué)會走迷宮，而其他小鼠隨著年齡的增長變得更加健忘。

當(dāng)然，最大的考驗是科學(xué)家們現(xiàn)在是否能在真正的阿爾茨海默病患者身上復(fù)制這些結(jié)果。Tsai目前正開始臨床試驗，以探索伽馬波刺激對人類的長期益處。但已經(jīng)有一些令人興奮的初步證據(jù)表明，它確實(shí)可以改善認(rèn)知[8]。

在這項由多倫多大學(xué)的Amy Clements-Cortes領(lǐng)導(dǎo)的研究中，刺激既有觸覺也有聽覺的。被診斷患有不同階段阿爾茨海默病的參與者被安排在一張椅子上，六個揚(yáng)聲器在伽馬頻帶內(nèi)發(fā)出低沉的聲音。Clements-Cortes說，這種效果有點(diǎn)像低音炮，讓它們感覺到全身輕微的震動。

經(jīng)過6次30分鐘的訓(xùn)練，受試者在包括心算和短期記憶在內(nèi)的各種認(rèn)知能力的標(biāo)準(zhǔn)測試中顯示出顯著的進(jìn)步。Clements-Cortes說，在如此短的時間之后，這一點(diǎn)尤其令人驚訝。她還從另一名有早期癡呆癥跡象的患者那里獲得了證據(jù)，這名患者在家使用了類似的設(shè)備達(dá)三年之久。三年后我們又回去看她，她的認(rèn)知能力基本保持不變，她說。

顯然，更多的證據(jù)需要更大的樣本，但Clements-Cortes說，這些早期的結(jié)果非常令人鼓舞。她說，患者甚至可能在看電視或聽廣播時接受這種治療。

據(jù)其他研究人員稱，在經(jīng)歷了如此多的死胡同之后，一種全新的阿爾茨海默病治療方法的前景將特別受歡迎。

作為早期干預(yù)措施，它可能會變得特別有價值。愛爾蘭國立大學(xué)戈爾韋分校（National University of Ireland in Galway，NUIG）的Martin O'Halloran指出，許多患者可能會出現(xiàn)認(rèn)知障礙，但阿爾茨海默病的診斷需要很長時間才能確診，這可能會延遲治療，因為在你確定治療之前，不想冒潛在的副作用的風(fēng)險。他說：“對這些病人的任何早期干預(yù)都必須非常謹(jǐn)慎，也必須非常安全。而閃爍光或重復(fù)的咔噠聲是你能得到的幾乎無創(chuàng)的一種干預(yù)方法?！?/p>

NUIG的研究人員Barry McDermott同樣對這類早期應(yīng)用感到樂觀。他說：“沒有醫(yī)生會給你開預(yù)防阿爾茨海默病的藥，但這是你可以盡早采取的措施。它是如此簡單和直接。從理論上講，你甚至可以將其作為智能手機(jī)上的應(yīng)用程序?！?/p>

盡管到目前為止進(jìn)展迅速，O Halloran和McDermott共同為《阿爾茨海默病雜志》（Journal of Alzheimer's Disease）撰寫了一篇關(guān)于這項技術(shù)潛力的綜述[9]，他們都強(qiáng)調(diào)需要回答許多問題。除了需要更有力的證據(jù)證明臨床試驗的長期益處外，還需要更多關(guān)于伽馬波使用的理想頻率和治療的最佳持續(xù)時間的信息。雖然你似乎不太可能在伽瑪波上過量使用，但也值得檢查的是如果過量使用是否會帶來不良影響。

伽馬波刺激是否可以給健康人提供大腦助力還有待觀察。Tsai非常謹(jǐn)慎，她認(rèn)為伽馬波對健康大腦的影響有一個臨界值，但她希望在中年以后，伽馬波可以作為一種有效的預(yù)防措施，在任何認(rèn)知能力下降的跡象開始顯現(xiàn)之前保護(hù)大腦功能。“我認(rèn)為這是可能的?！?/p>

盡管仍有許多問題需要解答，Tsai已經(jīng)在親自試用這個設(shè)備了。“我感覺很好，”她會意地笑著說。像任何科學(xué)家一樣，Tsai意識到她自己的個人經(jīng)歷不應(yīng)該被視為確鑿的證據(jù)——但如果研究真的成功了，我們中的許多人可能會以類似的聲光浴開始我們的生活，以此來保護(hù)我們未來的思想。