失眠是最常见的睡眠障碍，主要表现为入睡困难及睡眠维持困难，导致白天出现注意力不集中、日间困倦、精力减退等情况。近年来，随着现代社会生活节奏加快，失眠对卫生系统以及整个社会造成负担，全球大约有15亿失眠者，失眠不仅使得事故风险升高还造成巨大的经济损失。

腺苷是调节睡眠稳态的重要神经调节物质，增加脑内腺苷浓度可以有效促进睡眠。但可惜的是，多年研究尚未开发出能够无创提高脑内腺苷浓度的方法。

2024年2月8日，温州医科大学陈江帆、瞿佳、蔡晓红，北京大学李毓龙以及澳门科技大学张康团队共同在Cell Research在线发表题为“40 Hz light flickering promotes sleep through cortical adenosine signaling”的研究论文，该研究证明了40Hz闪光视觉刺激30分钟即可有效提高脑内多个脑区的腺苷持续释放（长达3小时），且以视觉通路中的初级视皮层（V1）区域增加最为明显。

40Hz闪光增加的腺苷细胞来源是神经元而非星形胶质细胞，且该效应可能与胞内AMPK信号通路的持续激活相关。此外，胞外腺苷浓度的增加是由于胞内产生的腺苷通过核苷平衡转运体2（ENT-2）释放到胞外，并非通过经典的胞外ATP降解途径产生。为验证胞外腺苷的生物学效应，该团队通过对小鼠脑电/肌电采集分析后发现，在白天阶段最后30分钟给予小鼠40Hz闪光视觉刺激，能有效增加小鼠夜间睡眠2-3小时，且该促眠效果是由ENT2所介导，进一步验证了分子释放机制。同时，通过使用局部腺苷灌注、细胞损毁和化学遗传学等方法，最终确认V1是调节40Hz闪光引发睡眠效应的关键核团。

根据以上研究发现，团队设计一款40Hz闪光眼镜，将该项技术运用到治疗失眠儿童，通过49名失眠儿童的自身对照研究，发现40Hz的闪光治疗可以缩短睡眠潜伏期，减少入睡后清醒时间，提高睡眠效率，延长总睡眠时间，提示40Hz闪光对失眠儿童的入睡困难和睡眠维持困难有显著的疗效，这为该研究提供了重要的临床数据。

综上，本研究建立了一种通过视觉刺激无创调控脑内腺苷释放并促进睡眠的新方法，同时揭示了调控的细胞分子机制和视觉参数，为日后优化视觉调控参数和阐述眼-脑调控机制提供了理论基础。此外，40Hz闪光刺激最早被报道用于阿尔茨海默症的治疗，但近年来该方法机制不明确，引发了一些争议。本研究的相关发现提示，腺苷信号可能是40Hz闪光疗法的一种重要化学基础。最后，本研究还发现初级视皮层是睡眠调控的一个重要位点，尽管在既往的研究中该核团不被认为显著地参与生理性的睡眠调控。本研究提出，大幅提高的腺苷浓度（超过腺苷产生生理作用浓度的2-3倍）和对V1神经元的高度抑制是能够打破睡眠-觉醒平衡的，这也与腺苷信号系统在多种行为的生理性调节中作用不明显，但在病理性和药理条件下效果显著的特点相吻合。

温州医科大学附属眼视光医院的周旭钊助理研究员、何艳实验师、徐陶助理研究员和北京大学生命科学学院/中科院遗传所的武照伐研究员为本文共同第一作者。

目前陈江帆教授团队正联合多方力量进行大规模临床实验，为40Hz闪光治疗的产品转化，开发新的医疗器械提供扎实数据。