来自世界各地实验室的十年研究为增强大脑的伽马节律能力提供了越来越多的证据，表明这可能有助于对抗阿尔茨海默病，以及其他神经系统疾病。
在麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所，科学家们首度开始测试40Hz“伽马”频率节律的感觉刺激是否能治疗小鼠的阿尔茨海默病的十年后，支持这种能够改善人类和动物大脑健康的理念的证据基础，已在世界各地许多实验室的研究中不断涌现。PLOS Biology期刊上的一篇新的综述文章描述了迄今为止的研究状态，并提出了当前非侵入性伽马刺激前沿的一些基础和临床问题。
麻省理工学院皮考尔教授、麻省理工学院老龄大脑倡议的主任以及负责这篇新综述的资深作者李辉蔡和博士后朴钟洙表示：“随着我们的观察，领域内许多人也发布了非常一致的结果。人们使用了许多不同的方法来诱导伽马节律，包括感觉刺激、经颅交替电流刺激或经颅磁刺激，但关键是以40Hz的频率呈现刺激。大家都观察到了有益的效果。”
麻省理工学院的十年发现
自2016年在Nature期刊上发布的一篇论文开始，由李辉蔡领导的一个合作团队进行了系列研究，表明通过光、声、两者结合或触觉振动的40Hz刺激能减少阿尔茨海默病病理特征，例如淀粉样蛋白和tau蛋白，防止神经元死亡，减少突触丧失，并在各种阿尔茨海默小鼠模型中维持记忆和认知。该合作团队对产生这些益处的潜在机制的研究，到目前为止已识别出许多脑细胞类型（包括神经元、小胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞和大脑血管）的特定细胞和分子反应。例如，去年该实验室在Nature刊载的研究报告显示，40Hz的音频和视觉刺激诱导小鼠的中间神经元增加释放肽VIP，促进淀粉样蛋白通过大脑的淋巴“管道”系统的清除。
与此同时，在麻省理工学院及麻省理工学院衍生公司Cognito Therapeutics的二期临床研究显示，接受40Hz光与声刺激的阿尔茨海默病患者，与未治疗对照组相比，脑萎缩明显减缓，并在一些认知测量上有所改善。Cognito还在志愿者身上测量到大脑“白质”的显著保护，已进行了一年多的关键性全国性三期临床试验，研究感觉伽马刺激。
“神经科学家们常常感叹，如果你是小鼠，如今正是得阿尔茨海默病的好时机。”朴钟洙与李辉蔡在综述中写道。“因此，我们的终极目标是将GENUS的发现转换为一种安全、可及和非侵入性的阿尔茨海默病患者治疗方法。”麻省理工学院团队常常把40Hz刺激称作“GENUS”，即通过感觉刺激进行伽马同步化。
一个不断发展的领域
随着李辉蔡的合作团队（包括麻省理工学院的爱德华·博伊登和艾默里·N·布朗）公布了其成果，许多其他实验室也进行了研究，增加了非侵入性伽马感觉刺激可以对抗阿尔茨海默病病理的证据。在新综述中提到的众多例子中，2024年，中国一个研究团队独立证实了40Hz感觉刺激增加了小鼠的淋巴液流量。在另一个例子中，哈佛医学院的一个团队在2022年表明，使用经颅交替电流刺激的40Hz伽马刺激显著减少了四个人类志愿者中三人的tau负担。在另一项涉及100多人的研究中，2023年，苏格兰的研究人员使用音频和视觉伽马刺激（37.5Hz）来改善记忆回忆。
未解的问题
在描述小鼠的前临床研究和人类的临床试验的出版物数量日益增多的背景下，李辉蔡和朴钟洙承认仍有未解的问题。麻省理工团队和其他团队仍在探索GENUS效果背后的细胞和分子机制。李辉蔡表示，她的实验室正在研究其他神经肽和神经调节系统，以更好地理解将感觉刺激与观察到的细胞反应联系起来的一系列事件的级联。在此过程中，某些细胞（如小胶质细胞）如何对伽马刺激做出反应以及这如何影响病理仍然不明确，李辉蔡补充道。
尽管全国性的三期临床试验正在进行，但调查这些基础机制仍然很重要，李辉蔡表示，因为对于非侵入性伽马刺激如何影响大脑的新见解可能会改善和扩展其治疗潜力。
“我们对机制理解得越多，就越能提出更好的方法来进一步优化治疗。”李辉蔡表示。“而我们越了解其作用及其影响的回路，就越能超出阿尔茨海默病了解其他神经系统疾病将受益于此。”
确实，综述指出麻省理工学院和其他机构的研究提供了一些证据，表明GENUS可能有助于帕金森病、中风、焦虑、癫痫，以及化疗的认知副作用及减少髓鞘的多发性硬化等情况。李辉蔡的实验室也在研究它是否能帮助唐氏综合症。
这些未解的问题可能将帮助界定下一 decade 的GENUS研究。
