刺激腦波可能改善阿茲海默症

大腦裡有各種腦波，其中的 γ oscillations (30-90 Hz) 和認知功能有關，被認為是發生在抑制型(inhibitory)腦神經細胞 -- 中介神經元(interneurons)，在精神專注的時候出現。2016 年時 MIT 的研究團隊發現腦部的 γ oscillations在一些神經性疾病發生前會出現變化，例如在阿茲海默症的基轉老鼠(5XFAD)中，γ oscillation 在認知能力衰退前或是 plaques 出現前會降低，而當研究人員用 40Hz 頻率的閃光刺激其中一種腦神經細胞(interneurons)後，老鼠腦中的 Aβ 堆積降低了。


Figure / Specific brainwaves with their characteristics (Marzbani et al, Basic Clin Neurosci 2016; doi: 10.15412/J.BCN.03070208)

這些 AD 基轉老鼠在三個月大的時候，腦部海馬迴(hippocampus)的 Aβ 邊開始增加，並且出現學習力和記憶力上的障礙。另外，γ oscilliations 會在海馬迴的 CA1 區裡出現，且是在當老鼠跑步、θ oscillations (4-12 Hz) 出現的時候，和靜止時、SWRs (sharp-wave ripples, 150-250 Hz) 發生的時候，AD 基轉老鼠的 γ 則在 SWR 時期比正常老鼠低。而在用光刺激 γ oscillations，使其恢復正常後，海馬迴裡的 Aβ 和 p-tau 便降低了。

因為用光刺激能夠觸及的範圍只有視覺的區域，於是他們在後來的實驗裡，以每天一小時的頻率，同樣以 40 Hz 的頻率用聲音去刺激大腦，結果顯示大腦的聽覺區 AC (auditory cortex)，還有內側前額葉皮質(medial prefontal cortex, mPFC) 和海馬迴的 CA1 裡的 Aβ 和 tau 都降低了，並且在學習力和記憶力的測試裡的表現也比較好。另外，同時用光和聲音去刺激的效果比單用光或聲音去刺激的效果好。

ps. 在看這篇新聞的時候，看著看著看到了通訊作者 -- Li-Huei Tsai，跟著唸了一下覺得這個名字好像在哪聽過，孤狗了之後才發現原來是中研院院士蔡立慧，之前中研院院長候選人之一啊啊啊。



Articles:

MIT News / Brain wave stimulation may improve Alzheimer’s symptoms (March 2019)

Science Alert / Scientists 'Clear' Alzheimer's Plaque From Mice Using Only Light And Sound (March 2019)

Nature / How flashing lights and pink noise might banish Alzheimer’s, improve memory and more (Feb 2018)


Papers:

HF Iaccarino et al, Gamma frequency entrainment attenuates amyloid load and modifies microglia. Nature (2016)

AJ Martorell et al, Multi-sensory Gamma Stimulation Ameliorates Alzheimer’s-Associated Pathology and Improves Cognition. Cell (2019)

對音樂無感的人

大多數人都會被音樂帶動情緒，愉快的音樂可以帶給人快樂，因為對音樂可以啟動人的 mesolimbic reward circuitry，尤其是大腦的 nucleus accumbens (NAc) 區塊，NAc 是負責 reward system 的主角。之前有研究顯示 NAc 和 auditory cortex (腦皮質聽覺區)的聯繫(connectivity)和音樂帶來的愉快感覺有關，而對音樂無感的人，也就是音樂無法帶給他們快樂的感覺，稱作 specific musical anhedonia，他們的聽覺和感知並沒有問題，那為什麼會對音樂無感呢？

此研究找來 45 人，依他們對音樂的敏感度分成三組[註]，分別為對音樂敏感度高、敏感度屬於平均值和對音樂無感的，每組各十五人，讓他們邊做 fMRI 邊聽愉快的音樂，看他們大腦對音樂的反應是如何，結果發現對音樂無感的人，他們的 NAc 活動在聽音樂時是降低的，而且其 ventral striatum (VS) 區塊（包括 NAc）和右側 auditory cortex 的聯繫也降低。反之，正常人的 NAc 活動和對 auditory cortex 的聯繫對音樂的反應是增加的。為了確認這不是 reward system 有問題而造成的，每個人也玩了賭博遊戲，在遊戲中，所有人包括對音樂無感的人，他們的 NAc 活動都是增加的，表示他們的 NAc 是正常的，降低的反應只在音樂測試中出現，對音樂無感可能是因為 NAc 和 auditory cortex 的聯繫降低而造成的。

註》用 BMRQ (Barcelona Music Reward Questionnaire)測試，總共有二十題，受試者用 1-5 級為不同意到同意來回答，題目包括：休閒時間很少聽音樂、我喜歡聽帶有情緒的音樂、音樂讓我感覺和其他人有連結、音樂可以讓我放鬆、我總是尋找新出的音樂⋯⋯等等問題。

不知道有沒有人是音感度高(就是可以聽出音階，而且不會走音的)，但是對音樂無感的人啊。



Article:

NeuroScientist News / Not feeling the music


Paper:

N Martínez-Molina et al, Neural correlates of specific musical anhedonia. PNAS (2016)