阿尔茨海默病目前尚无治愈方法。虽然有一些药物可以暂时控制该疾病的某些认知症状，但没有药物可以阻止或显著减缓其进展。“我们真的没有什么可以提供给人们的，”维克森林医学院的神经科学家香农·麦考利（Shannon Macauley）说。几乎所有的新疗法都在临床试验中失败了。但新的研究正在超越药物，看看是否可以从一个简单的 LED 灯和一个扬声器中获得缓解。
根据周四发表在《细胞》杂志上的一篇论文，让患者沐浴在闪烁的光线和脉冲声音中，两者都调谐到 40 赫兹的频率，可能会逆转大脑中阿尔茨海默病的关键迹象。“说实话，我认为这是一篇绝对引人入胜的论文，”麦考利说，他没有参与这项工作。“这是一个非常具有启发性的想法。它是非侵入性的，简单且成本低，如果能在人体上实现——那就太棒了。”
不过，麦考利承认，这一切都还是个未知数。这项工作是在基因发生改变的小鼠身上进行的，这些改变注定它们会发展出阿尔茨海默病的关键症状和病理。其中一批小鼠在神经元内部形成了神经原纤维缠结——一种名为 tau 蛋白的功能障碍性结，可能导致细胞死亡。另一批小鼠则出现了淀粉样蛋白 β 斑块——蛋白质的粘性堆积物，阻碍了神经元之间的信息交流。所有的小鼠也都有该疾病的第三个特征——以每秒 30 到 100 次振荡的伽马脑波范围内不规则的脑活动。
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2015 年，麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所主任神经科学家蔡立慧（Li-Huei Tsai）正在进行一项实验，通过向这些小鼠闪烁白光来操纵大脑活动。就像闪光灯一样，我们的大脑会闪烁。当大群神经元一起开启和关闭时，就会产生脑波。神经元以这种有节奏的电颤动来编码我们的思想、行为和感觉。因此，当蔡立慧将她的灯光调到每秒闪烁 40 次，即 40 赫兹，并向小鼠闪烁时，它们的大脑也随之闪烁——产生相应的 40 赫兹的伽马波。然后，意想不到的事情发生了。
当蔡立慧事后解剖小鼠的大脑时，看到光的那些小鼠大脑中的淀粉样蛋白斑块和 tau 缠结的数量急剧下降。“这是最了不起的事情，”蔡立慧说。“闪光刺激会引发巨大的小胶质细胞反应。这些是大脑的免疫细胞，可以清除细胞碎片和有毒废物，包括淀粉样蛋白。它们在阿尔茨海默病中受损，但 [光] 似乎可以恢复它们的能力。”
这种清理过程只发生在视觉皮层中，大脑在那里处理光信息。为了让这些效应更深入地渗透到大脑中，她添加了一种类似海豚鸣叫的咔哒声，其频率也是 40 赫兹。当小鼠在同时有闪光和嗡嗡声的房间里呆一天一小时，连续七天时，淀粉样蛋白斑块和 tau 缠结不仅在听觉和视觉皮层中开始减少，而且在前额皮层和海马体中也开始减少。“这是新论文中的重大进展之一，”麦考利说。“这些是大脑的学习和记忆中心。淀粉样蛋白和 tau 水平下降了大约 40% 或 50%。这绝对是一项令人印象深刻的壮举。”
当蔡立慧让小鼠进行一系列认知测试时，结果也显示了这一点。在一项测试中，给小鼠一个熟悉的物体和一个不熟悉的物体进行探索，未接受治疗的小鼠表现得好像它们从未见过熟悉的物体。“这表明存在一些记忆问题，”蔡立慧说。看到光并听到声音的小鼠检查熟悉物体的时间大约是未接受治疗的小鼠的三分之二。“这令人难以置信，”蔡立慧说。“这是我们第一次看到这种非侵入性刺激可以改善认知功能。它不是药物或抗体或其他任何东西，它只是光和声音。”
加利福尼亚大学旧金山分校的神经学家豪尔赫·帕洛普（Jorge Palop）没有参与这项研究，他说，一种可能的解释是，患有阿尔茨海默病的大脑具有不规则的、通常是过度活跃的神经元。通过为大脑提供稳定而有规律的节拍，重复的光和声音可能起到一种大脑活动的节拍器的作用。“这可能就像每天重置小鼠，并纠正它们的一些异常活动，”他说。“然后，接下来就是所有这些有益的影响。”
所有这些都仍处于推测层面。研究人员根本不知道为什么这些脑波，特别是来自 40 赫兹的光和声音刺激而不是其他频率的脑波，会导致阿尔茨海默病症状的逆转。“这是一个谜，”南加州大学的神经科学家特伦斯·汤恩（Terrence Town）说，他没有参与这项工作。他表示，目前还不清楚这些有益的效果是否会在人体中出现，或者 40 赫兹是否是人类的“神奇”频率。
蔡立慧已经在着手回答这些问题。在 Cognito Therapeutics 公司（她与同事埃德·博伊登（Ed Boyden）共同创立的一家初创公司）正在进行的人体研究中，她说光和声音似乎可以增加健康参与者的伽马波，而没有负面副作用。“没有人会生病，甚至没有人抱怨，”蔡立慧说。“但是，要在人体中看到 [治疗] 效果，您需要等待很长时间。如果这种方法产生影响，实验可能很容易需要五年才能得出一些明确的答案。”