红色OLED刺激神经元减少阿尔茨海默病模型小鼠中淀粉样蛋白-β的机制。来源：ACS生物材料科学与工程(2025)。DOI: 10.1021/acsbiomaterials.5c01162
一项韩国研究团队已确定了最能增强阿尔茨海默病患者认知功能的OLED颜色。本研究开发的OLED平台能够精确控制颜色、亮度、闪烁频率和暴露时长，这表明未来有可能开发出个性化的基于OLED的电子药物。
由韩国科学技术院(KAIST)电气工程学院Kyung Cheol Choi教授和韩国脑科学研究所(KBRI)的Ja Wook Koo博士及Hyang Sook Hoe博士领导的联合研究团队，开发了一种均匀照明的三色OLED光刺激技术，并证实红色40赫兹光在改善阿尔茨海默病病理和记忆功能方面，比蓝色、绿色和红色更为有效。该研究发表在《ACS生物材料科学与工程》期刊上。
OLED平台设计与实验发现
为了克服传统LED的结构限制——如亮度不平衡、发热风险以及由动物移动引起的变异性——研究人员开发了一种基于OLED的光刺激平台，能够均匀发光。使用该平台，他们在相同条件（40赫兹频率、亮度和暴露时间）下比较了白光、红光、绿光和蓝光，发现红色40赫兹光产生了最显著的改善效果。
在早期（3个月大）阿尔茨海默病动物模型中，仅经过两天的刺激就观察到了病理和记忆的改善。当早期阿尔茨海默病模型小鼠每天接受一小时光照，持续两天后，白光和红光都改善了长期记忆。此外，在海马体等关键脑区中，作为阿尔茨海默病主要因素的蛋白质聚集体——淀粉样蛋白-β(Aβ)斑块的数量减少，清除斑块的酶ADAM17的水平增加。
这表明，即使是非常短暂的光刺激也能减少大脑中的有害蛋白质并改善记忆功能。特别是，使用红光时，已知会加剧炎症并促进阿尔茨海默病进展的炎症细胞因子IL-1β显著降低，显示出抗炎效果。
红光的独特治疗效果
此外，斑块减少得越多，记忆改善就越明显——这是病理改善导致认知增强的直接证据。
在中期（六个月大）阿尔茨海默病模型中，只有红光显示出统计学上显著的病理改善。在相同条件下进行的为期两周的长期刺激实验中，白光和红光都改善了记忆，但只有红光显示出统计学上有意义的斑块减少。
分子水平的差异也很明显。在红光照射下，有助于清除斑块的ADAM17水平增加，而负责产生斑块的酶BACE1水平降低——这表明红光同时具有抑制斑块形成和促进斑块清除的双重效果。相比之下，白光仅降低了BACE1，显示出比红光更有限的治疗效果。这科学地证实了光的颜色是决定治疗效果的关键因素。
神经回路激活与未来潜力
为了确定哪些神经回路被光刺激激活，研究团队分析了c-Fos的表达，这是一种在神经元放电时被激活的即刻早期基因。他们发现视觉-记忆回路中广泛激活，从视觉皮层→丘脑→海马体延伸，提供了光刺激唤醒视觉通路、增强海马体功能和记忆的直接神经学证据。
得益于均匀照明的OLED平台，无论动物如何移动，光线都能均匀传递，确保了实验结果的稳定性和重复测试的高可重复性。
这项研究首次证明，仅使用光（无需药物）就能改善认知功能，并且阿尔茨海默病的病理标志物可以通过光的颜色、频率和持续时间的组合进行调节。
本研究开发的OLED平台可以精细控制颜色、亮度、闪烁比和暴露时间，适合未来人体临床研究中的个性化刺激设计。研究团队计划扩展刺激强度、能量、持续时间以及视听结合刺激等条件，旨在向临床阶段开发迈进。
Byeongju Noh博士（来自Kyung Cheol Choi教授的研究团队）表示："本研究通过实验验证了颜色标准化的重要性，并证实红色OLED是在疾病各阶段激活ADAM17和抑制BACE1的关键颜色。"
Kyung Cheol Choi教授强调："我们均匀照明的OLED平台克服了传统LED的结构限制，实现了高可重复性和安全评估。我们预计，日常使用的可穿戴红色OLED电子药物将为阿尔茨海默病提供一种新的治疗范式。"
更多信息： Byeongju Noh等人，《通过ADAM17和BACE1进行认知功能和β-淀粉样蛋白减少的OLED光疗的颜色依赖性》，《ACS生物材料科学与工程》(2025)。DOI: 10.1021/acsbiomaterials.5c01162
由韩国科学技术院(KAIST)提供
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