闪烁的光线可以调动大脑中的化学物质，从而对抗阿尔茨海默症
一个多世纪以来，阿尔茨海默氏症的所有治疗尝试都失败了。但近年来，利用闪烁光进行的令人困惑的实验显示出了希望。
现在，研究人员已经了解了这种闪烁的工作原理。他们在实验室中发现，暴露在每秒40赫兹- 40拍的光脉冲下，大脑会释放大量信号化学物质，可能有助于对抗疾病。
尽管这项新研究是在健康的老鼠身上进行的，但它与人体试验直接相关。在人体试验中，阿尔茨海默症患者被暴露在40赫兹的光和声音中。佐治亚理工学院在老鼠身上获得的见解正在为人体试验与埃默里大学合作。
该研究的第一作者克里斯蒂·加尔扎(Kristie Garza)说:“我将在实验室测试小鼠的样本，同时，一位同事将对患者的液体样本进行惊人相似的分析。”Garza是乔治亚理工学院Annabelle Singer实验室的研究生研究助理，也是埃默里大学神经科学项目的成员。
特别是，其中一种激增的信号分子与大脑的激活有关免疫细胞叫做小胶质细胞，它可以清除阿尔茨海默氏症的标志-淀粉样蛋白斑块，这是在脑细胞之间积累的垃圾蛋白质。
免疫信号
2016年，研究人员发现，以40赫兹的频率闪烁的光动员了患有阿尔茨海默症的老鼠的小胶质细胞来清理垃圾。这项新研究在小鼠身上寻找将闪烁与小胶质细胞和其他免疫激活联系起来的脑化学物质，并暴露了20种细胞因子的激增。细胞因子是细胞外部分泌的小蛋白质，可向其他细胞发出信号。陪同的细胞因子释放、细胞内部化学反应——磷酸基激活蛋白质——留下了一张强有力的名片。
“首先出现的是磷蛋白。看起来好像它们在主导，我们的假设是它们触发了细胞因子的释放，”辛格说，他是这项新研究的联合领导，也是乔治亚理工大学和埃默里大学华莱士·h·库尔特生物医学工程系的助理教授。
“除了可能向小胶质细胞发出信号的细胞因子，我们发现的一些因素也有支持神经健康的潜力，”Levi Wood说，他与Singer共同领导了这项研究，同时也是乔治亚理工学院George W. Woodruff机械工程学院的助理教授。
该研究小组将其研究结果发表在神经科学杂志2020年2月5日。(没有禁运。该书的预印本于去年12月出版，但尚未包含所有编辑和内容。)这项研究由美国国立卫生研究院神经紊乱和中风研究所以及帕卡德基金会资助。
辛格是麻省理工学院2016年最初研究的共同第一作者，在该研究中，首次在小鼠身上发现了40赫兹的治疗效果。
科幻surrealness
阿尔茨海默症几乎都发生在晚年。它会破坏高达30%的大脑质量，刻出沟壑并沉积成堆的淀粉样斑块，淀粉样斑块在神经元外堆积。在神经元内部，磷酸化的tau蛋白形成类似的垃圾，被称为神经纤维缠结，被怀疑破坏精神功能和神经元。
几十年来，阿尔茨海默氏症的药物试验都失败了，花费了数十亿美元。现在，闪烁的光作为一种可能成功的治疗阿尔茨海默氏症的方法，甚至对研究人员来说都显得有些超现实。
辛格说:“有时它确实感觉像科幻小说。”
40赫兹的频率来源于对阿尔茨海默症患者的大脑早期缺乏伽马波的观察，伽马波是一种温和、持续的脑电波，对神经元活动来说就像舞蹈节拍一样。它最常见的频率在40赫兹左右，将老鼠暴露在这个频率的闪烁光线中，恢复了伽马，似乎也防止了严重的阿尔茨海默症脑损伤。
除了超现实之外，伽玛还与深奥的思维扩展练习有关，在这种练习中，练习者进行光和声音的冥想。然后，在2016年，研究将伽马与工作记忆联系起来，工作记忆是思维训练的一个功能关键。
细胞因子财源滚滚
在目前的研究中，激增的细胞因子暗示了与小胶质细胞活性，特别是细胞因子巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)的联系。
“M-CSF会大喊‘小胶质细胞激活!’”辛格说。
研究人员将在即将进行的研究中寻找与小胶质细胞激活的因果关系，但总的来说，细胞因子的整体激增是一个好迹象，他们说。
“绝大多数细胞因子都上升了抗炎还有一些炎症，这是一个短暂的反应，”伍德说。“通常，短暂的炎症反应可以促进病原体清除;它可以促进修复。”
辛格补充说:“一般来说，如果炎症反应是慢性的，那么它是不好的，这种反应是迅速的，然后下降，所以我们认为这可能是有益的。”
化学时机
40hz的刺激不需要很长时间就能触发细胞因子激增。
“我们发现刺激一小时后细胞因子增加，”加尔扎说。“在大约15分钟的闪烁后，我们看到了磷蛋白信号。”
也许大约15分钟就足以开始细胞内部的过程，而大约45分钟还需要细胞分泌细胞因子。现在下结论还为时过早。
20赫兹炸弹
作为对照，研究人员使用了另外三种光刺激，令他们惊讶的是，这三种光刺激都对细胞因子有一定影响。但20hz的刺激抢了风头。
“在20hz时，细胞因子水平大幅下降。这也可能很有用。可能在某些情况下，你想要抑制细胞因子，”辛格说。“我们认为，不同种类的刺激可能成为各种情况下的工具平台，如帕金森症或精神分裂症。许多神经系统疾病都与免疫反应有关。”
研究小组警告说，人们不要自己即兴使用光疗法，因为需要更多的数据才能彻底确定对人体的效果，而频率错误甚至可能造成伤害。
