40Hz振动可减少阿尔茨海默氏症的病理学和小鼠模型中的症状
40赫兹伽马频率脑节律的非侵入性感官刺激可以减少阿尔茨海默氏病的病理和症状的证据，已经由小鼠和人类的多个研究小组用光和声音证明，现在扩展到触觉刺激。麻省理工学院科学家的一项新研究表明，与未经治疗的对照组相比，阿尔茨海默氏症模型小鼠每天每小时暴露在 40 赫兹振动下数周，其大脑健康和运动功能得到改善。
麻省理工学院的研究小组并不是第一个表明伽马频率触觉刺激可以影响大脑活动和改善运动功能的人，但他们是第一个表明刺激还可以降低标志性阿尔茨海默氏症蛋白磷酸化 tau 水平、防止神经元死亡或失去突触电路连接，并减少神经 DNA 损伤。
“这项工作展示了第三种感觉方式，我们可以用它来增加大脑中的伽马能量，”该 研究的通讯作者、麻省理工学院皮考尔学习与记忆研究所和 大脑老化计划主任Li-Huei Tsai说 ，和大脑与认知科学系 (BCS) 的 Picower 教授。“我们很高兴看到 40 赫兹的触觉刺激有益于运动能力，这在其他方式中并未得到证实。看看触觉刺激是否可以使运动功能受损的人类受试者受益，这将是一件很有趣的事情。”
Ho-Jun Suk、Nicole Buie、Guojie Xu和 Arit Banerjee 是衰老神经科学前沿研究的主要作者 ，麻省理工学院神经技术教授 Y. Eva Tan Ed Boyden是该论文的共同资深作者。Boyden 是 Picwoer 研究所的附属成员，也被任命为 BCS 以及生物工程和媒体艺术与科学系、麦戈文大脑研究所和 K. Lisa Yang Cener 仿生学系的成员。
感受氛围
在 2016 年开始的一系列论文中，由 Tsai 实验室领导的一项合作表明，40 Hz 的光闪烁和/或咔哒声(一种称为 GENUS 的技术，用于使用感官刺激的伽马夹带)，可降低淀粉样蛋白-β 和 tau 蛋白 的 水平，防止神经元死亡并保留突触，甚至在各种阿尔茨海默病小鼠模型中维持学习和记忆。该团队最近在试验性临床研究中 表明 40 赫兹的光和声音刺激是安全的，成功地增加了大脑活动和连通性，并且似乎在一小群患有早期阿尔茨海默氏病的人类志愿者中产生了显着的临床益处。其他团体已经复制并证实了 40 赫兹感官刺激的健康益处，麻省理工学院的一家衍生公司 Cognito Therapeutics 已经启动了光和声刺激作为阿尔茨海默氏症治疗的 III 期临床试验。
这项新研究测试了全身 40 赫兹触觉刺激是否在两种常用的阿尔茨海默氏症神经变性小鼠模型中产生了有意义的益处，Tau P301S 小鼠概括了该疾病的 tau 病理，CK-p25 小鼠概括了突触 损失 和人类疾病中的 DNA 损伤。该团队将其分析集中在大脑的两个区域：初级体感皮层 (SSp)，处理触觉;初级运动皮层 (MOp)，大脑为身体发出运动指令。
为了产生振动刺激，研究人员将老鼠笼放在播放 40 赫兹声音的扬声器上，从而使笼子振动。未受刺激的对照小鼠被关在散布在同一个房间的笼子里，这样所有的小鼠都能听到相同的 40 赫兹声音。因此，受刺激小鼠和对照小鼠之间的差异是通过添加触觉刺激产生的。
首先，研究人员证实，40 赫兹的振动会影响健康(即非阿尔茨海默氏症)小鼠大脑的神经活动。通过 c-fos 蛋白的表达测量，SSp 中的活性增加了两倍，MOp 中的活性增加了 3 倍以上，后者在统计学上显着增加。
一旦研究人员知道 40 Hz 触觉刺激可以增加神经活动，他们就评估了这两种小鼠模型对疾病的影响。为了确保两性都有代表，该团队使用了雄性 P301S 小鼠和雌性 CK-p25 小鼠。
与未受刺激的对照组相比，受刺激三周的 P301S 小鼠在两个大脑区域均显示出显着的神经元保存。受刺激的小鼠也通过两种措施显示 SSp 中的 tau 显着减少，并且在 MOp 中表现出类似的趋势。
CK-p25 小鼠接受了六周的振动刺激。与未振动的对照小鼠相比，这些小鼠在两个大脑区域都显示出更高水平的突触蛋白标记物。它们还显示出 DNA 损伤水平降低。
最后，该团队评估了暴露于振动与未暴露的小鼠的运动能力。他们发现两种小鼠模型都能在旋转杆上停留更长的时间。P301S 小鼠挂在金属丝网上的时间也明显长于对照小鼠，而 CK-p25 小鼠显示出积极但不显着的趋势。
“目前的研究，连同我们之前使用视觉或听觉 GENUS 的研究，证明了使用非侵入性感觉刺激作为一种新的治疗策略来改善神经退行性疾病的病理和改善行为表现的可能性，”作者总结道。
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