用聲音對抗失智:淺談聲波訓練及 2024 MIT最新研究成果

近年來,面對不斷增加的失智症(其中最常見為阿茲海默症)患者,除了依賴傳統藥物或復健,科學家也開始將目光轉向「聲波訓練」。其中,麻省理工學院(MIT)蔡立慧教授(Li-Huei Tsai)領導的研究團隊,已經在先前多項研究中指出,約 40Hz(每秒振動 40 次)的聲音或光線頻率,似乎對大腦的健康有潛在好處。然而,這並不代表只有 40Hz 才能產生正面影響,其他相近的頻率或多重刺激模式也可能有效。下面我們先從「聲波訓練」的基本原理談起,再帶大家了解 2024 年發表於《Nature》期刊的最新發現。
一、什麼是「聲波訓練」?
「聲波訓練」指的是利用特定頻率的聲音刺激大腦,好比每天給大腦聽「固定節拍」的音樂,透過持續的聲波,讓神經細胞之間產生比較一致的「同步化」(entrainment),以期促進大腦中的認知與記憶功能。
為什麼 40Hz 受到最多關注?
大腦有一種稱為「伽馬波」(Gamma 波)的腦電波,頻率約在 30~100Hz 之間,與注意力、學習、記憶形成密切相關。早期研究顯示,若能以 40Hz 左右的聲波或光波持續刺激,可能在某些情況下增強這類腦波的穩定度。不一定只有 40Hz 才行
由於每個人的大腦狀態不同,也有研究嘗試其他近似頻率或是混合頻率,希望能找出對不同失智階段、不同個體更合適的參數。簡單來說,40Hz 目前是「最被研究」的頻率,卻不是唯一的選擇。
二、聲波訓練對大腦的「可能好處」
協助清除 β-類澱粉蛋白
阿茲海默症最主要的病理特徵之一,是 β-類澱粉蛋白(Aβ)在大腦中囤積形成斑塊。聲波訓練(特別是約 40Hz)被認為能活化大腦中的「小膠質細胞」(Microglia),使它們更有效地清理這些不必要的蛋白聚集,減少神經細胞受到的壓力或傷害。降低大腦慢性發炎
大腦若長期處於發炎狀態,神經細胞就容易受損、死亡。聲波訓練有機會透過調節小膠質細胞或其他免疫細胞的活動,減少發炎物質的產生或釋放,進而降低神經發炎。增強神經同步化與可塑性
聲波刺激就像給大腦一個規律的節拍,可提高神經元之間的同步性。神經細胞若能「步調一致」,更容易傳遞訊號並進行學習與記憶的重組。對早期或輕度失智患者來說,這種同步化若能持續,就有望延緩認知退化。非侵入式、相對安全
相較於很多藥物介入都有副作用,聲波訓練只需要在合適的分貝、頻率以及時長下進行,整體而言較安全,不會像手術那樣帶來身體上的創傷。
三、2024 年《Nature》期刊的最新研究發現
在 2024 年最新發表於《Nature》的研究中,蔡立慧教授團隊針對聲波訓練與多感官刺激(例如將聲波與光波同時使用)再度進行深入探究,並帶來以下幾點重要發現:
多感官刺激的「協同效益」
過去研究大多只看單一刺激(純聲音或純光線),2024 年的新實驗中,他們在小鼠模型上同時應用聲波 + 光波的 40Hz 刺激,結果顯示可大幅增強小膠質細胞的活化程度,進一步提升清除 β-類澱粉蛋白的效果。針對「較晚期」的阿茲海默症模型
過去許多聲波或光波的實驗都只在「早期」或「中期」阿茲海默症階段觀察。本次研究也嘗試在較晚期的小鼠模型進行,雖然效果比早期干預時略遜,但仍見到減緩發炎及蛋白沉積的跡象,顯示此種刺激方式不只局限在早期患者。基因層面的深入證據
團隊利用基因分析技術,發現接受聲波訓練後,小膠質細胞在調控免疫反應與代謝路徑上有明顯變化,進一步支持了聲波刺激能影響大腦免疫系統運作的結論。對人類臨床應用的啟示
雖然這些結果主要來自小鼠實驗,但也呼應了一些早期人類臨床觀察:聲波與光波的結合對維持認知功能可能有一定潛力。不過,要真正落實到臨床,還需要針對不同年齡層、病程階段與個體差異,設計更完整的大規模試驗。
四、如何應用?注意哪些重點?
不排除其他頻率
雖然多數研究鎖定在 40Hz,但並不代表它是「唯一」有效的頻率。不同個體對聲波的敏感度不一,未來或許會有更多研究聚焦在其他近似頻率或混合頻率。量身訂做、長期持續
每個人對聲音的耐受度和聽力狀況都不同;病程嚴重度、生活型態也可能影響效果。建議在專業醫護人員指導下,調整適合的音量、訓練時長、頻率範圍,並長期持續才較能看出成效。搭配整體治療
聲波訓練並非萬靈丹。與藥物、復健、營養管理、認知課程、運動訓練等搭配,才能「多管齊下」,可能讓失智症患者獲得更好的綜合效益。警覺不適反應
若在訓練過程中感到耳鳴、頭暈、壓迫感等不適,應立即停止並諮詢專家或醫師,調整音量或頻率後再嘗試。
五、結語
聲波訓練透過「規律的聲音節拍」帶給大腦一種持續且穩定的刺激,能活化小膠質細胞、調節神經發炎,並幫助神經元維持更好的連結。2024 年《Nature》期刊最新研究更顯示,若同時結合視覺或其他感官刺激,對延緩阿茲海默症的病程或許有更高的潛力。
然而,聲波訓練仍屬於新興輔助療法,臨床研究和大規模人體試驗尚在進行中。不管是想預防失智,還是已處於失智早期,在考慮引入聲波訓練時,務必先諮詢醫療專業意見,並做好長期觀察與調整。期盼未來透過更多跨領域研究與技術發展,聲波訓練能夠成為守護腦健康的重要一環,替失智症患者與家屬帶來更多希望。