阿爾茨海默病(AD)被稱為“腦海中的橡皮擦”,全球超過5000萬人受其困擾,但迄今仍無有效治愈手段。
近年來,一種看似簡單、非侵入性的調控方式悄然走入研究者的視線:40Hz的感覺刺激,包括視覺閃爍、聽覺節拍等。這類刺激能夠在大腦中誘導出穩定的γ振蕩,進而減少Aβ沉積與tau病理,因此備受期待。
但有些問題始終未明確,比如究竟要多亮的光才有效?光強是否決定了治療的效果?
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2026年5月25日,華中科技大學同濟醫學院王芙蓉、姜永生研究團隊在《iScience》上發表研究《High intensity 40 Hz flicker improves amyloid pathology and cognition with autophagy in 3xTg mice》。
研究發現,高強度(1100-1500 lux)40Hz視覺閃爍刺激可通過激活AMPK/mTOR通路介導的自噬,顯著減少腦內β淀粉樣蛋白(Aβ)沉積、保護神經元與突觸功能,進而改善小鼠的認知障礙。而低強度(100-500 lux)刺激僅在視覺皮層引起微弱變化,無法影響海馬區的功能。
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高強度40Hz閃爍改善認知,低強度無效
團隊采用慢性光刺激方案(每日1小時,持續42天),將19-24周齡的3xTg-AD小鼠分為三組:對照組(不刺激)、低強度刺激組(100-500 lux)和高強度刺激組(1100-1500 lux)。
通過新物體識別實驗和Morris 水迷宮實驗發現,僅高強度組小鼠認知能力顯著提升。通過免疫熒光染色和ELISA檢測,高強度組海馬區 β 淀粉樣蛋白沉積和可溶性 Aβ????水平顯著降低,低強度組無明顯變化。
因此,40Hz閃爍只有足夠亮(1100 lux以上)才能對認知功能產生實質性的改善作用。
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高強度刺激通過 AMPK/mTOR 通路激活自噬發揮作用
團隊通過免疫熒光染色和ELISA檢測海馬區的病理變化。
結果顯示,高強度刺激可提升小鼠視覺皮層和海馬區自噬標志物 LC3-II/LC3-I 比值、Beclin-1 水平,降低自噬底物 p62 表達。同時,高強度刺激能激活 AMPK、抑制 mTOR,開啟調控自噬的關鍵通路,而低強度刺激僅能影響視覺皮層,無法作用于記憶核心腦區海馬。
因此,高強度40Hz閃爍可有效減少Aβ沉積、保護神經元和突觸,而低強度刺激效果局限在視覺皮層。
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光刺激是怎么“喚醒”細胞的清理系統的?
?自噬(autophagy)是細胞清除異常蛋白(如Aβ)的核心機制。自噬功能受損是阿爾茨海默病的重要病理特征之一。
研究團隊開展了自噬抑制實驗,給小鼠注射自噬抑制劑 3-MA。結果顯示,原本高強度刺激帶來的認知改善幾乎完全消失。同時,3-MA 也逆轉了高強度刺激對 β 淀粉樣蛋白的清除作用,以及對神經元存活和突觸功能的保護效果。
因此,沒有自噬的參與,光刺激的治療作用就無法發揮。
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一張圖看懂:高強度40Hz光刺激如何清潔大腦?
低強度光(100-500 lux)
激活不足 → 自噬未開啟 → 無效
高強度光(1100-1500 lux)
激活AMPK+ 抑制mTOR → 自噬啟動 → 清除Aβ→ 保護神經元 → 記憶認知顯著改善
本研究系統對比了不同強度 40 Hz 視覺閃爍對阿爾茨海默病模型小鼠的治療效果,明確了光強度是決定療效的關鍵參數,證實 1100-1500 lux 高強度刺激可通過激活 AMPK/mTOR 通路誘導自噬,進而清除腦內異常堆積的 β 淀粉樣蛋白、保護神經元與突觸功能,最終改善小鼠的認知障礙。
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小編寄語:
你是不是也刷到過 “40Hz 閃爍光能治老年癡呆” 的科普?不少人看完立刻打開手機閃光燈、對著臺燈猛看,結果發現記憶力一點沒變好。
華中科大的這項研究告訴我們,可能是因為燈太暗了。研究發現,100-500 lux的低強度光基本無效;只有1100-1500 lux的高強度光,才能真正激活大腦細胞的自噬,幫大腦清除Aβ,改善認知。
雖然研究目前僅在小鼠階段,不能替代正規治療,但為后續臨床試驗提供了量化標準,讓這種無創低成本的療法離臨床應用更近一步。
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https://doi.org/10.1016/j.isci.2026.115994
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