兩項測試40Hz感覺刺激治療阿爾茨海默病的安全性和有效性的早期臨床研究發現，潛在療法耐受性良好，沒有產生嚴重的副作用，并且在一小群參與者中與一些顯著的神經和行為益處相關。

“在這些臨床研究中，我們很高興地看到志愿者沒有遇到任何安全問題，并始終如一地在家中使用我們的實驗性燈光和聲音設備，”Picower 學習與記憶研究所的 Li-Huei Tsai 教授說。麻省理工學院和該論文的資深作者在 12 月 1 日的PLOS ONE上描述了這些研究。這些結果不足以證明療效，但我們相信它們顯然支持對 40Hz 感覺刺激作為阿爾茨海默病的潛在非侵入性療法進行更廣泛的研究。”

在 2016 年至 2019 年的三項研究中，Tsai 的實驗室發現，將小鼠暴露在 40Hz 伽馬波段大腦節律頻率的閃爍光或咔噠聲中——或者同時使用光和聲音——會產生廣泛的有益效果。模擬阿爾茨海默氏病病理學的經過治療的小鼠在學習和記憶方面有所改善;減少腦萎縮、神經元和突觸損失;與未處理的對照組相比，阿爾茨海默氏癥標志性蛋白淀粉樣蛋白 β 和磷酸化 tau 蛋白的水平較低。刺激似乎通過增加 40Hz 腦節律的功率和同步性來產生這些效果，實驗室已經證明這對幾種類型的腦細胞的活動有深刻影響，包括大腦的脈管系統。

研究設計

基于這些令人鼓舞的結果，馬薩諸塞州綜合醫院的神經學家、蔡實驗室的博士后臨床研究員 Diane Chan 在麻省理工學院領導了兩項新的臨床研究。一組測試，即“第一階段”研究，招募了 43 名不同年齡的志愿者，其中包括 16 名患有早期阿爾茨海默氏癥的人，以確認暴露于 40Hz 光和聲音是安全的，并測試它是否會在幾分鐘后增加 40Hz 節奏和同步性暴露，用腦電圖電極測量。該研究還包括愛荷華大學的兩名癲癇患者，他們同意在接受癲癇相關手術時，在暴露于 40Hz 感覺刺激期間對更深的大腦結構進行測量。

第二組測試是“2A 階段”試點研究，在一項單盲、隨機、對照研究中招募了 15 名患有早期阿爾茨海默病的人，以接受暴露于 40Hz 光和聲(或非 40Hz“假”刺激實驗控制)至少三個月每天一小時。他們接受了基線和后續訪問，包括刺激期間的腦電圖測量、腦容量的 MRI 掃描和認知測試。志愿者在家中使用的刺激設備(與揚聲器同步的光板)配備了攝像機以監控設備的使用情況。參與者在參與試驗期間還佩戴了睡眠監測手環。

2A 期試驗在 2020 年 COVID-19 大流行爆發之前啟動，導致一些參與者在三個月后無法接受隨訪。因此，該研究僅報告了四個月的結果。

研究成果

在第一階段研究中，志愿者填寫了一份關于副作用的問卷，報告了一些輕微但沒有重大的副作用。最常見的是感覺“困倦或昏昏欲睡”。同時，使用聚集在額葉和枕骨部位的腦電圖頭皮電極進行的測量顯示，在認知正常的年輕和年長參與者以及患有輕度阿爾茨海默氏癥的志愿者中，每個皮質部位的 40Hz 節律功率顯著增加。讀數還表明兩個站點之間 40Hz 頻率的相干性顯著增加。在兩名患有癲癇癥的志愿者之間，測量結果顯示在更深的大腦區域(例如直回、杏仁核、海馬體和腦島)的 40Hz 功率顯著增加，沒有包括癲癇發作在內的不良事件。

在 2A 期研究中，接受治療的志愿者和對照組的志愿者均未報告嚴重不良事件。兩組人 90% 的時間都在使用他們的設備。與控制條件下的七名志愿者相比，接受 40Hz 刺激治療的八名志愿者經歷了一些達到統計學顯著性的有益效果。對照組參與者表現出兩種隨著疾病進展而預期的腦萎縮跡象：海馬體體積減少和開放空間或腦室體積增加。接受治療的患者在這些措施上沒有經歷顯著變化。接受治療的患者還表現出更好的跨大腦區域的連接性，這些區域涉及大腦的默認模式和內側視覺網絡，分別與認知和視覺處理有關。

僅三個月后，治療組和對照組在大多數認知測試中均未顯示出任何差異，但治療組在人臉-姓名關聯測試(一項具有強烈視覺成分的記憶任務)中的表現明顯更好。研究人員寫道，這兩組在年齡、性別、APOE 風險基因狀態和認知得分方面均等，但在受教育年限方面存在差異，但這種差異與結果無關。

“在這么短的時間之后，我們預計不會對認知測量產生顯著影響，因此令人鼓舞的是，至少在面部名稱關聯方面，治療組確實表現得更好，”Chan 說。

在PLOS ONE中，研究人員得出結論：“總的來說，這些發現表明 40Hz GENUS 對 AD 相關的病理學和癥狀具有積極影響，應該進行更廣泛的研究以評估其作為 AD 疾病緩解干預措施的潛力。”

研究結束后，所有參與者都被允許繼續使用設置為提供 40Hz 刺激的設備。

麻省理工學院的團隊現在正計劃進行新的臨床研究，以測試 40Hz 感覺刺激是否可以有效預防高危志愿者的阿爾茨海默病發作，并正在開展初步研究以確定其對帕金森病和唐氏綜合癥的治療潛力。Cognito Therapeutics 是麻省理工學院的一家衍生公司，由 Tsai 和合著者 Ed Boyden，麻省理工學院神經技術教授 Y. Eva Tan 共同創立，已經啟動了使用不同設備進行 40Hz 感覺刺激作為阿爾茨海默氏癥治療的第 3 期試驗。