目錄
隨著全球阿茲海默症患者人數的增加，科學家們一直在探索有效的治療方式，既要減少症狀，也要提升患者的生活品質。近期，40 Hz光照療法誘發伽馬振盪，被認為是一種潛在的非藥物照顧介入，可能對阿茲海默症患者有益。本文從實證角度，探究伽馬振盪對於大腦與認知的影響，並透過人體試驗結果，總結40 Hz光照療法的可行性與有效性。
一、伽馬振盪與大腦功能的關係
神經振盪是中樞神經系統中電活動的節律性波動，這種現象源自於不同類型細胞的特性及其彼此之間的相互作用。大腦迴路中的興奮性和抑制性電波交互作用，會在不同的時間尺度上運作，這些動態過程形同不同頻率的振盪。從最低到最高的頻率，這些振盪被分類為δ(delta)、θ(theta)、α(alpha)、β(beta)、γ(gamma)和急波尖銳波。儘管γ振盪(伽馬振盪)的頻率範圍通常報告為30–100赫茲(Hz)，但有些研究者認為其上下限分別是20 Hz和120 Hz。振盪在整個大腦中表現出時間和區域特定的模式，且被認為在記憶等認知過程中扮演關鍵角色。
伽馬振盪特別令人關注，因為它不僅能調節局部活動，還能在不同腦區之間實現同步。研究人員推測，伽馬振盪可能是一種選擇性傳輸感官信息的方法，有助於構建功能性神經迴路和神經元集合，並對感官處理、注意力和記憶產生影響。然而，這些觀點仍存爭議，一些學者質疑伽馬是否真的具有功能上的相關性，還是僅僅是神經同步化的附帶現象。此外，包括記憶在內的認知功能可能有多種潛在機制，而伽馬振盪可能是其中之一，也可能不是【1】。
二、40 Hz光照療法可誘發伽馬振盪
目前誘導伽馬振盪的方法多種多樣，包括感覺刺激(40 Hz光照療法及聽覺刺激)、經顱電刺激、經顱磁刺激、深部腦電刺激，以及光遺傳技術。由於這些方法各有特點，在評估伽馬誘導對大腦與認知功能的影響時，應充分考量其安全性、可行性和效果，其中40 Hz光照刺激被廣乏應用於動物及人體試驗。
值得一提的是，視覺誘導 – 40 Hz光照療法的伽馬振盪並不局限於初級視覺區域(V1)或視覺皮層，在大腦的其他部分也能觀察到。在人類中試驗中，40 Hz光照療法的伽馬振盪主要在枕葉產生同步，但在頂葉和額葉等其他區域也出現了小幅響應。而在小鼠試驗中，40 Hz光照療法刺激能誘發視覺皮層、體感皮層、前額葉皮層以及 CA1 區域的 40 Hz振盪【1】。
2022年研究評估感官刺激誘導伽馬(GENUS，40 Hz光照療法合併40 Hz聲音刺激)用於健康及輕度失智受試者的安全性，以及能否成功誘導伽馬振盪。研究結果顯示，40 Hz感官刺激誘導伽馬是安全的，且能有效誘導大腦皮層區域以及海馬迴、杏仁體、島葉和直回等其他皮層和皮層下結構的同步性【2】。
註：GENUS = Gamma Entrainment Using Sensory Stimuli
三、伽馬振盪改善阿茲海默症的機制
在多種神經和精神疾病中，伽馬活動的異常已在多個大腦區域被觀察到，包括阿茲海默症患者自發伽馬同步化的減弱。5XFAD小鼠模型研究顯示，在主要澱粉樣斑塊積累或明顯的認知功能缺陷出現之前，其海馬迴CA1神經放電的伽馬調控已經出現缺陷。這種伽馬波的異常與其他阿茲海默症小鼠模型中觀察到的伽馬缺陷，以及人類阿茲海默症患者的伽馬波改變現象高度一致【1】。
2016年發表在Nature 《自然》期刊的研究，探討伽馬頻率同步(約40 Hz)作為阿茲海默症潛在治療方法的可能性。研究發現，伽馬振盪促進微膠細胞(microglia)的形態轉變與活化，有效地清除類澱粉斑塊，顯示出增強的免疫反應，有助於減少Aβ負荷。而在阿茲海默症小鼠模型中，透過非侵入性40 Hz光閃爍的刺激方式誘導伽馬振盪，可降低與阿茲海默症病理相關的類澱粉蛋白(Aβ)肽水平並減少tau蛋白的磷酸化，表示40 Hz光源誘導伽馬振盪具有系統性的影響【3】。
伽馬振盪在神經退化上，具有神經保護效應。對於突觸可塑性以及與學習和記憶相關的基因表達具有顯著影響，同時也能調節微膠細胞和星形膠質細胞等非神經。此外，感官刺激引發的伽馬振盪同化，增加視覺皮層和聯合皮層的腦血流量，這可能也參與類澱粉蛋白(Aβ)的清除【1】。
四、40 Hz光照療法誘發伽馬振盪的人體試驗
2022年安全性及有效性試驗
2022年單盲隨機安慰劑對照的第2A前導研究，收錄15名輕度阿茲海默症患者，評估每日40Hz感官刺激(40 Hz光照療法合併40 Hz聲音刺激)1小時，持續3個月後的安全性、依從性、同步性並探索臨床結果。
研究顯示，持續每日進行40Hz感官刺激耐受性佳、依從性高。腦電波圖記錄顯示，40Hz 感官刺激誘導伽馬振盪在輕度阿茲海默症患者中，能夠安全有效地誘導40Hz同步。
經過3個月的感官刺激(40 Hz光照療法合併40 Hz聲音刺激)，接受40Hz刺激的組別顯示出：
(1)較少的腦室擴大和海馬體萎縮
(2)默認模式(default mode)和內側視覺網絡的功能連接性增強
(3)人名-面孔聯想延遲回憶測試中的表現更佳
(4)日常活動節律性相關的指標改善，相較於對照組顯著優越。【2】
2024年有效性試驗
2024年前一項前瞻性非隨機的病例對照研究，共收錄78名來自台灣高雄市日間護理中心的阿茲海默症患者。35位患者接受 40 Hz光照療法，每天4小時，每週5天，持續 12 週；對照組 43 位患者則只接受標準的日間護理，未接受 40 Hz光照治療。40 Hz光照療法誘發伽馬振盪前後，研究採用認知能力篩檢儀(CASI)、臨床癡呆評分(CDR-SB)、神經精神症狀量表(NPI)和 Zarit 負擔訪談(ZBI)進行評估，以衡量認知功能、嚴重度、神經精神症狀及護理者的負擔。
註：40 Hz光照療法採用多光源多頻技術來減少可見的閃爍感，提升受試者使用接受度。
研究結果顯示，在接受治療前，實驗組患者的認知功能顯著較差，護理者的負擔也更大。然而，接受 40 Hz 光照治療後，實驗組在多方面都有顯著改善：
(1)神經精神症狀的改善：經過 12 週的光照療法，實驗組在神經精神症狀(如抑鬱和欣快感)上有顯著的改善。NPI 評分顯示，抑鬱症狀減少(p = 0.04)，欣快症狀顯著降低(p < 0.01)，而對照組在這些症狀上並未顯示出顯著改善。
(2)護理者負擔的減少：在護理者負擔的評估中，實驗組顯示出顯著減少(ZBI，p < 0.01)，這表示 40 Hz 光照治療不僅對患者有益，也減輕了護理者的壓力和負擔。對照組則顯示護理者負擔有所增加。
(3)認知功能的保護：在認知功能方面，對照組的 CDR-SB 評分顯著下降(p < 0.01)，顯示其全球功能有所退化；而實驗組則在全球功能方面沒有顯著變化，表明 40 Hz 光照治療可能有助於減緩認知功能的下降。【4】
傳統閃爍光刺激可能引發不適，如眼疲勞和頭痛，而多光源多頻技術能有效減少這些問題，提升患者的舒適度和治療的可行性。對於具有心血管風險或無法使用藥物治療的患者，這種非侵入式40 Hz光照療法，提供了一種安全且有效的照護選擇。此外，該技術還可作為日間護理中心日常活動的照明光源，讓治療自然融入日常生活，無需額外的注意力或負擔。
五、微笑藥師對於40 Hz光照療法的看法
以目前相關資料來看，40 Hz光照療法的確具有改善阿茲海默症相關症狀及降低護理者負擔的潛力，然而目前仍缺乏較大型的隨機雙盲對照試試，佐證40 Hz光照療法誘發伽馬振盪對於阿茲海默症的效益，期待未來該技術的人體試驗結果。
參考文獻：
