看LED灯治老年痴呆 (转载)# Biology - 生物学
T*i
1 楼
蔡里惠又放卫星了？
【 以下文字转载自 Joke 讨论区 】
发信人: mind (mind), 信区: Joke
标 题: 看LED灯治老年痴呆
发信站: BBS 未名空间站 (Thu Dec 8 13:55:30 2016, 美东)
MIT神经学大牛关于阿尔茨海默病的超级颠覆研究，简直简直简直逆天了丨奇点猛科技
原创�0�22016-12-09�0�2BioTalker�0�
2奇点网
�1�6
在刚刚过去的11月下旬，礼来官方宣布，投入数亿美元研究经费的阿尔茨海默病药物，
β淀粉样蛋白抗体Solanezumab的III期临床试验没有达到预期结果。礼来股价应声下跌
近20%。朋友圈随即被「我们都是礼来人」占领。
尽管如此，华尔街仍旧对Biogen的同类药物aducanumab充满信息。顶级期刊《自然》也
撰文称，「失败的阿尔茨海默病药物打不倒β淀粉样蛋白理论」(1)。毕竟在3个月前，
《自然》还以封面的形式隆重的介绍了Biogen的aducanumab，因为Biogen的早期研究表
明，aducanumab可以有效减少轻度阿尔茨海默病患者大脑内的β淀粉样蛋白斑块(2)。
这也是个花了数亿美元的药物。
�1�6
虽然，治疗阿尔茨海默病的药物在一个接一个地倒下，但是巨大的市场需求，还是在不
断的刺激药企研发新的药物。现在科学界不把鸡蛋放到β淀粉样蛋白一个篮子里了，也
开始探究Tau蛋白抑制剂、BACE1蛋白抑制剂、基因治疗、抗癌药物bexarotene等等疗法。
但是，目前这些方法，还是没有跳出利用药物治疗阿尔茨海默病的框框。
啥？！治病还能不用药，而且是阿尔茨海默病这种「神坑级」的疾病。
对，一开始看到这个研究奇点糕也不敢相信自己的眼睛。但是看着看着，我就颤抖了啊
。我赶紧告诉奇点编辑部，「有个关于阿尔茨海默病的超级颠覆重磅研究，简直简直简
直逆天了！」显然，在这个奇妙的研究面前，奇点糕已经词穷了。
不卖关子了，说事儿。今天早上，《自然》刊登了MIT神经科学Picower教授、Picower
研究所主任Li-Huei Tsai博士团队的研究论文，Tsai博士团队用特殊频率的LED灯消除
了小鼠大脑里的阿尔茨海默病的「万恶之源」β淀粉样蛋白(3)。Tsai博士发现，利用
她们特制的LED灯，可以在1个小时之内，消除小鼠海马体中40%-50%的β淀粉样蛋白，
治疗时间越长，β淀粉样蛋白消除的越多。Hannah F. iaccarino和Annabelle c.
Singer是本文的共同第一作者。
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▲Li-Huei Tsai博士
你敢相信自己的眼睛吗？是LED灯哦。要不是因为发在了《自然》上，还是MIT几个大牛
科学家做的，我是不相信的。那这是怎么回事儿呢？这个原理还是挺复杂的，我尽量说
清楚。
大概没有人没听说过脑电图吧。实际上我们大脑里面的信号传递是以电的形式，在各个
神经元之间传播的，而且这个传播还有一个特定的频率。这个频率跟电影的帧数很像的
，有12帧，24帧，48帧，还有李安的120帧，说白了就是每秒切换多少张照片。我们的
大脑里的神经细胞，也是以固定的频率在刷频，如果他们不按照固定的频率来，各搞各
的，估计我们应该是处于精神错乱状态。换成电影的话，就是我们经常看到的花屏。
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▲正常情况下我们有思想活动时大脑神经细胞的信号传递状态
一般而言，在我们进入深度睡眠状态的时候，信号在神经元之间的传播频率是每秒数次
，大脑基本上是停止活动的状态；如果我们清醒过来，且处于一般的状态下，每秒大概
是10-30次，这个闪烁频率叫β波；如果每秒达到30-90次，就叫γ波，这个状态是跟高
度精神活动相关联的。如果再高的话，估计大脑就宕机了。
�1�6
▲不同状态下大脑的信号传递频率差异较大（每个状态下的具体界限并非泾渭分明）
科学家已经观察到，在大脑损伤、精神分裂和阿尔茨海默病等患者的大脑里，他们的大
脑γ波被扰乱了(4； 5)。但是这是阿尔兹海默病的原因还是结果呢？这是个问题啊。
�1�6
▲AD患者神经的γ波状态
「包括我自己在内的很多神经学家，一直认为γ波就是传递信号和信息的，我们不认为
它有能力改变神经细胞的生理状态。」没有参与本研究的加州大学神经学教授Vikaas
Sohal告诉大西洋月刊，「如果把γ波比作运行在大脑上的软件的话，它就是个可以改
变硬件的软件。」
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▲健康人与AD患者大脑γ波比较，差异的确很明显
原来问题在这里，科学家认为γ波的变化是果，不是因。所以，一直以来科学家都在基
因和分子层面寻找阿尔茨海默病的发病原因和治疗方法，而忽略了神经元之间的连接与
疾病之间的关系。这个γ波恰恰是各个神经元之间的连接方式。既然它在阿尔茨海默病
患者的脑子里变了，那就要看看这种变化对大脑有什么影响。这就是Tsai博士团队研究
的初衷。
首先，Tsai博士团队拿到了因基因突变导致阿尔茨海默病的小鼠。这些小鼠大脑里还没
有β淀粉样蛋白积累，小鼠也没有表现出明显的患病症状。但是Tsai博士发现，这些小
鼠在学习和思考的时候，γ波明显低于正常值。
接下来，估计你也能想到，就是想办法把小鼠的γ波提升到正常的范围内。这个时候，
还在试验早期，Tsai博士团队没有想到用LED灯管用。所以就找到了MIT光遗传学领域大
牛Edward S. Boyden博士，在小鼠的神经细胞上植入了光受体，然后在小鼠的大脑里植
入光源。让光源的闪烁频率为每秒40次。结果就出现了文章开头那一幕，照射一个小时
，小鼠海马体的β淀粉样蛋白减少了40%-50%。当然，这个每秒40次不是一下子就找到
的，他们在每秒20次到80次都试了，发现只有40次好使，其他都不管用。
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▲植入大脑的光源以一定的频率闪烁，激活神经细胞，让它们以特定的频率传递信号
其实实验结果到这个地步，应该已经很让人震惊了。但是，Tsai博士和同事Emery
Brown想，是不是可以利用非侵入性的外部光源呢？这些光，通过双眼也可以传递到大
脑深处啊。于是他们就只做了闪烁频率为每秒40次的LED灯，用这个刺激小鼠。他们惊
奇地发现，小鼠大脑视觉皮层的γ波频率真的提高了，β淀粉样蛋白也减少了一半。但
是，在24小时之内，β淀粉样蛋白的水平又恢复到原始水平。这真不是个好现象。
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▲外部的光源可以通过眼睛激活大脑神经
后来Tsai团队尝试了在连续7天的时间里，每次都给小鼠光刺激一小时。结果发现，不
仅小鼠大脑视觉皮层里的β淀粉样蛋白团块儿减少了，游离的β淀粉样蛋白也显著减少
了。目前还不清楚这一状态可以在停止治疗之后保持多久。
此外，Tsai团队还发现，提高大脑的γ波频率还可以降低大脑中Tau蛋白的浓度。这个
Tau蛋白是近年来逐渐被学界认可的新标志物，针对这个蛋白的药物有TauRx
Therapeutics的LMTX，这个药物在早期的临床研究中效果较好。从今年7月份公布的III
期临床数据来看，看上去还是有效果的，但是还有待后续分析。
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▲小鼠被暴露在特定频率的LED光源下接受治疗
那γ波是如何让β淀粉样蛋白和Tau蛋白消失的呢。Tsai团队发现，在用LED灯照射之后
，β淀粉样蛋白的产出速度降低了，大脑中一些消灭β淀粉样蛋白的细胞的能力增强了
。就这样双面出击，干掉了大脑中的β淀粉样蛋白。
好了，到这里，Tsai团队的这个研究基本是说清楚了。目前她们团队的研究生还在加紧
做深入的研究。例如，特定频率的LED灯是不是可以通过双眼激活其他区域的大脑呢？
要是不行的话，这个研究也就是白瞎了。但是让人欣喜的是，Tsai团队并行的初步研究
结果表明，这个是可以做到的。具体怎么做，估计还要等她们下一篇研究论文。
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▲在外部光源干预的情况下，大脑内部的特定细胞清理β淀粉样蛋白能力增强
她们还在忙着研究，LED灯在消除β淀粉样蛋白之后对小鼠行为模式的影响，是不是真
的可以治疗，或者缓解阿尔茨海默病。对于这一点，Tsai博士应该也是有信心的，因为
早在2012年加州Gladstone研究所的神经学家Jorge J. Palop就发现，恢复阿尔茨海默
病小鼠的γ波，可以改善小鼠的记忆力（5）。她们还要研究这种LED灯提高γ波频率的
方法是不是也可以用于治疗其他精神疾病。
总体看来，如果学界一直坚持的「β淀粉样蛋白」是正确的话，Tsai团队的研究真的有
可能彻底变革阿尔茨海默病的治疗。
当然，这个实验目前是在小鼠体内完成的，尽管给我们带来了非常惊喜的结果，但是我
们也要意识到，在这个领域很多在动物身上灵的，放人身上就不灵了。
动图�1�6
▲恢复特定的节律之后，β淀粉样蛋白开始消失
「这是个大大的『如果』，」Tsai博士在接受MIT记者采访的时候表示，「但是如果这
个方法在人体内一样起效，我敢说这个方法的潜力是巨大的，因为它是无创的，是如此
的方便。」
实际上，这个方法的好处还不仅是无创。它还不需要吃药，没有严重的副作用是肯定的
了。更重要的是，这个东西做临床研究该有多方便啊，不用生产药，每个患者发个灯就
好了（别当真），可以节省多大一笔开支。
那这么好的方法，啥时候才能走向临床呢？就在今天《自然》发布这篇研究论文之后，
Cognito Therapeutics就对外宣布，Cognito已经从MIT那里获取了Tsai和Boyden博士这
项发明的全球独家授权。而Tsai和Boyden博士也是这家公司的创始人。后续的临床研究
应该是Cognito全力承办。
�1�6
▲Cognito Therapeutics主页
当然，在这个设备没有得到临床验证之前，我们自己还是不要轻易去尝试，好像多开个
灯没啥影响，但是情况或许没我们想象的那么简单。让我们祝福Tsai博士和Boyden博士
，祝福Cognito Therapeutics，希望他们早日证实，并把技术转化成产品，在我们老了
之后，床头能有这盏灯。
参考资料：
【1】Dolgi
【 以下文字转载自 Joke 讨论区 】
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MIT神经学大牛关于阿尔茨海默病的超级颠覆研究，简直简直简直逆天了丨奇点猛科技
原创�0�22016-12-09�0�2BioTalker�0�
2奇点网
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在刚刚过去的11月下旬，礼来官方宣布，投入数亿美元研究经费的阿尔茨海默病药物，
β淀粉样蛋白抗体Solanezumab的III期临床试验没有达到预期结果。礼来股价应声下跌
近20%。朋友圈随即被「我们都是礼来人」占领。
尽管如此，华尔街仍旧对Biogen的同类药物aducanumab充满信息。顶级期刊《自然》也
撰文称，「失败的阿尔茨海默病药物打不倒β淀粉样蛋白理论」(1)。毕竟在3个月前，
《自然》还以封面的形式隆重的介绍了Biogen的aducanumab，因为Biogen的早期研究表
明，aducanumab可以有效减少轻度阿尔茨海默病患者大脑内的β淀粉样蛋白斑块(2)。
这也是个花了数亿美元的药物。
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虽然，治疗阿尔茨海默病的药物在一个接一个地倒下，但是巨大的市场需求，还是在不
断的刺激药企研发新的药物。现在科学界不把鸡蛋放到β淀粉样蛋白一个篮子里了，也
开始探究Tau蛋白抑制剂、BACE1蛋白抑制剂、基因治疗、抗癌药物bexarotene等等疗法。
但是，目前这些方法，还是没有跳出利用药物治疗阿尔茨海默病的框框。
啥？！治病还能不用药，而且是阿尔茨海默病这种「神坑级」的疾病。
对，一开始看到这个研究奇点糕也不敢相信自己的眼睛。但是看着看着，我就颤抖了啊
。我赶紧告诉奇点编辑部，「有个关于阿尔茨海默病的超级颠覆重磅研究，简直简直简
直逆天了！」显然，在这个奇妙的研究面前，奇点糕已经词穷了。
不卖关子了，说事儿。今天早上，《自然》刊登了MIT神经科学Picower教授、Picower
研究所主任Li-Huei Tsai博士团队的研究论文，Tsai博士团队用特殊频率的LED灯消除
了小鼠大脑里的阿尔茨海默病的「万恶之源」β淀粉样蛋白(3)。Tsai博士发现，利用
她们特制的LED灯，可以在1个小时之内，消除小鼠海马体中40%-50%的β淀粉样蛋白，
治疗时间越长，β淀粉样蛋白消除的越多。Hannah F. iaccarino和Annabelle c.
Singer是本文的共同第一作者。
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▲Li-Huei Tsai博士
你敢相信自己的眼睛吗？是LED灯哦。要不是因为发在了《自然》上，还是MIT几个大牛
科学家做的，我是不相信的。那这是怎么回事儿呢？这个原理还是挺复杂的，我尽量说
清楚。
大概没有人没听说过脑电图吧。实际上我们大脑里面的信号传递是以电的形式，在各个
神经元之间传播的，而且这个传播还有一个特定的频率。这个频率跟电影的帧数很像的
，有12帧，24帧，48帧，还有李安的120帧，说白了就是每秒切换多少张照片。我们的
大脑里的神经细胞，也是以固定的频率在刷频，如果他们不按照固定的频率来，各搞各
的，估计我们应该是处于精神错乱状态。换成电影的话，就是我们经常看到的花屏。
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▲正常情况下我们有思想活动时大脑神经细胞的信号传递状态
一般而言，在我们进入深度睡眠状态的时候，信号在神经元之间的传播频率是每秒数次
，大脑基本上是停止活动的状态；如果我们清醒过来，且处于一般的状态下，每秒大概
是10-30次，这个闪烁频率叫β波；如果每秒达到30-90次，就叫γ波，这个状态是跟高
度精神活动相关联的。如果再高的话，估计大脑就宕机了。
�1�6
▲不同状态下大脑的信号传递频率差异较大（每个状态下的具体界限并非泾渭分明）
科学家已经观察到，在大脑损伤、精神分裂和阿尔茨海默病等患者的大脑里，他们的大
脑γ波被扰乱了(4； 5)。但是这是阿尔兹海默病的原因还是结果呢？这是个问题啊。
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▲AD患者神经的γ波状态
「包括我自己在内的很多神经学家，一直认为γ波就是传递信号和信息的，我们不认为
它有能力改变神经细胞的生理状态。」没有参与本研究的加州大学神经学教授Vikaas
Sohal告诉大西洋月刊，「如果把γ波比作运行在大脑上的软件的话，它就是个可以改
变硬件的软件。」
�1�6
▲健康人与AD患者大脑γ波比较，差异的确很明显
原来问题在这里，科学家认为γ波的变化是果，不是因。所以，一直以来科学家都在基
因和分子层面寻找阿尔茨海默病的发病原因和治疗方法，而忽略了神经元之间的连接与
疾病之间的关系。这个γ波恰恰是各个神经元之间的连接方式。既然它在阿尔茨海默病
患者的脑子里变了，那就要看看这种变化对大脑有什么影响。这就是Tsai博士团队研究
的初衷。
首先，Tsai博士团队拿到了因基因突变导致阿尔茨海默病的小鼠。这些小鼠大脑里还没
有β淀粉样蛋白积累，小鼠也没有表现出明显的患病症状。但是Tsai博士发现，这些小
鼠在学习和思考的时候，γ波明显低于正常值。
接下来，估计你也能想到，就是想办法把小鼠的γ波提升到正常的范围内。这个时候，
还在试验早期，Tsai博士团队没有想到用LED灯管用。所以就找到了MIT光遗传学领域大
牛Edward S. Boyden博士，在小鼠的神经细胞上植入了光受体，然后在小鼠的大脑里植
入光源。让光源的闪烁频率为每秒40次。结果就出现了文章开头那一幕，照射一个小时
，小鼠海马体的β淀粉样蛋白减少了40%-50%。当然，这个每秒40次不是一下子就找到
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�1�6
▲植入大脑的光源以一定的频率闪烁，激活神经细胞，让它们以特定的频率传递信号
其实实验结果到这个地步，应该已经很让人震惊了。但是，Tsai博士和同事Emery
Brown想，是不是可以利用非侵入性的外部光源呢？这些光，通过双眼也可以传递到大
脑深处啊。于是他们就只做了闪烁频率为每秒40次的LED灯，用这个刺激小鼠。他们惊
奇地发现，小鼠大脑视觉皮层的γ波频率真的提高了，β淀粉样蛋白也减少了一半。但
是，在24小时之内，β淀粉样蛋白的水平又恢复到原始水平。这真不是个好现象。
�1�6
▲外部的光源可以通过眼睛激活大脑神经
后来Tsai团队尝试了在连续7天的时间里，每次都给小鼠光刺激一小时。结果发现，不
仅小鼠大脑视觉皮层里的β淀粉样蛋白团块儿减少了，游离的β淀粉样蛋白也显著减少
了。目前还不清楚这一状态可以在停止治疗之后保持多久。
此外，Tsai团队还发现，提高大脑的γ波频率还可以降低大脑中Tau蛋白的浓度。这个
Tau蛋白是近年来逐渐被学界认可的新标志物，针对这个蛋白的药物有TauRx
Therapeutics的LMTX，这个药物在早期的临床研究中效果较好。从今年7月份公布的III
期临床数据来看，看上去还是有效果的，但是还有待后续分析。
�1�6
▲小鼠被暴露在特定频率的LED光源下接受治疗
那γ波是如何让β淀粉样蛋白和Tau蛋白消失的呢。Tsai团队发现，在用LED灯照射之后
，β淀粉样蛋白的产出速度降低了，大脑中一些消灭β淀粉样蛋白的细胞的能力增强了
。就这样双面出击，干掉了大脑中的β淀粉样蛋白。
好了，到这里，Tsai团队的这个研究基本是说清楚了。目前她们团队的研究生还在加紧
做深入的研究。例如，特定频率的LED灯是不是可以通过双眼激活其他区域的大脑呢？
要是不行的话，这个研究也就是白瞎了。但是让人欣喜的是，Tsai团队并行的初步研究
结果表明，这个是可以做到的。具体怎么做，估计还要等她们下一篇研究论文。
�1�6
▲在外部光源干预的情况下，大脑内部的特定细胞清理β淀粉样蛋白能力增强
她们还在忙着研究，LED灯在消除β淀粉样蛋白之后对小鼠行为模式的影响，是不是真
的可以治疗，或者缓解阿尔茨海默病。对于这一点，Tsai博士应该也是有信心的，因为
早在2012年加州Gladstone研究所的神经学家Jorge J. Palop就发现，恢复阿尔茨海默
病小鼠的γ波，可以改善小鼠的记忆力（5）。她们还要研究这种LED灯提高γ波频率的
方法是不是也可以用于治疗其他精神疾病。
总体看来，如果学界一直坚持的「β淀粉样蛋白」是正确的话，Tsai团队的研究真的有
可能彻底变革阿尔茨海默病的治疗。
当然，这个实验目前是在小鼠体内完成的，尽管给我们带来了非常惊喜的结果，但是我
们也要意识到，在这个领域很多在动物身上灵的，放人身上就不灵了。
动图�1�6
▲恢复特定的节律之后，β淀粉样蛋白开始消失
「这是个大大的『如果』，」Tsai博士在接受MIT记者采访的时候表示，「但是如果这
个方法在人体内一样起效，我敢说这个方法的潜力是巨大的，因为它是无创的，是如此
的方便。」
实际上，这个方法的好处还不仅是无创。它还不需要吃药，没有严重的副作用是肯定的
了。更重要的是，这个东西做临床研究该有多方便啊，不用生产药，每个患者发个灯就
好了（别当真），可以节省多大一笔开支。
那这么好的方法，啥时候才能走向临床呢？就在今天《自然》发布这篇研究论文之后，
Cognito Therapeutics就对外宣布，Cognito已经从MIT那里获取了Tsai和Boyden博士这
项发明的全球独家授权。而Tsai和Boyden博士也是这家公司的创始人。后续的临床研究
应该是Cognito全力承办。
�1�6
▲Cognito Therapeutics主页
当然，在这个设备没有得到临床验证之前，我们自己还是不要轻易去尝试，好像多开个
灯没啥影响，但是情况或许没我们想象的那么简单。让我们祝福Tsai博士和Boyden博士
，祝福Cognito Therapeutics，希望他们早日证实，并把技术转化成产品，在我们老了
之后，床头能有这盏灯。
参考资料：
【1】Dolgi
