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探秘大脑自我净化机制:为健康开启新视角

科普文迅
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在人类身体中,大脑无疑是最为神秘而复杂的器官之一。让我们一同深入探索大脑的自我净化机制,揭开这个关乎我们认知与健康的重要谜题。

华盛顿(美联社)2024 年 10 月 9 日消息,对人类大脑内部的独特观察或许能够为我们解释大脑如何清除垃圾,尤其是那些堆积起来可能导致阿尔茨海默氏症的有害物质。大脑细胞在运行过程中会消耗大量的营养物质,这也意味着它们会产生大量的废物。长久以来,科学家们一直认为大脑拥有特殊的管道来冲走这些细胞垃圾,尤其是在睡眠期间。在老鼠身上,科学家们可以清晰地看到这一过程,但对于人类是否存在类似的系统,却仅有间接证据。

如今,得益于一种特殊的成像技术,研究人员终于在活人的大脑中发现了这个由微小的垃圾清除通道组成的网络。俄勒冈州健康与科学大学的胡安·皮安蒂诺博士对此深感惊讶,他表示:“我很怀疑。我们需要这篇文章来证明这种现象在人类身上也会发生。”这项具有重大意义的研究成果发表在了《美国国家科学院院刊》上。

大脑在睡眠中表现得极为活跃,其中一个重要原因似乎就是它在进行深层清洁。这一现象引起了人们的高度关注,因为当失眠扰乱人们的思维时,长期睡眠不足也被认为是痴呆的危险因素之一。

十多年前,罗切斯特大学的科学家首次报告发现了一个被他们称之为“淋巴系统”的网络。脑脊液利用血管周围的通道深入组织并转移废物,直至废物离开大脑。当小鼠被注射一种名为β-淀粉样蛋白的阿尔茨海默症的主要致病因子时,它在动物睡觉时清除得更快。然而,目前这个网络的具体运作机制尚不清楚,尽管一些研究表明,血管的脉动有助于将废物清除液输送到它需要去的地方。

但在人体中找到这个系统并非易事。皮安蒂诺博士指出,常规的核磁共振扫描可以发现一些充满液体的通道,但却无法显示它们的功能。为了解决这个问题,他在俄勒冈州的团队向五名正在接受脑部手术并需要进行更高级核磁共振检查的患者注射了一种示踪剂。这种示踪剂在扫描下会“发光”,果然,在 24 到 48 小时后,示踪剂并不是在脑部随机移动,而是通过那些通道,就如同之前在老鼠身上发现的一样。

罗切斯特大学的梅肯·内德加德博士预测,这项小型但潜在重要的研究将极大地增加人们对清除脑废物与健康关系的兴趣。华盛顿大学的杰夫·伊利夫博士曾参与废物清除研究的先驱工作,他提出,为了测试更好的睡眠或其他治疗是否真的能促进废物清除并改善健康状况,“我必须能够测量人的淋巴功能。”而这项新研究是否能为测量方法指明方向,成为了一个关键问题。

睡眠并非唯一影响大脑自我净化的因素。例如,动物研究表明,现在用于治疗 PTSD 的一种老的血压药物可能会改善淋巴功能。伊利夫博士和他的同事伊莱恩·佩斯金德博士即将在某些患者中研究这种药物。同时,还需要在健康人群中进行更多的大型研究。皮安蒂诺博士的实验室专注于睡眠健康,他希望找到一种更简单、更无创的测试方法。“我们不能通过给人注射来研究所有这些问题,”他说道。

大脑的自我净化机制对于我们的健康至关重要。阿尔茨海默氏症作为一种严重的神经退行性疾病,给患者及其家庭带来了巨大的痛苦。了解大脑如何清除垃圾,如堆积并导致阿尔茨海默氏症的β-淀粉样蛋白等废物,将为预防和治疗这种疾病提供新的思路。

此外,睡眠在大脑自我净化中的重要作用也提醒我们要重视良好的睡眠习惯。充足的睡眠不仅能让我们在白天保持清醒和高效,还能帮助大脑进行深层清洁,维持其正常的功能。长期睡眠不足可能会增加痴呆的风险,因此我们应该养成规律的作息时间,保证每天有足够的睡眠时间。

对于那些正在研究大脑自我净化机制的科学家们来说,未来还有许多工作要做。他们需要进一步探索淋巴系统的运作机制,寻找更有效的测量方法,以及开发出更简单、无创的测试手段。同时,对于可能改善淋巴功能的药物和治疗方法的研究也需要不断深入。

在这个充满挑战和机遇的领域,每一个新的发现都可能为人类的健康带来巨大的改变。让我们期待科学家们在大脑自我净化机制的研究中取得更多的突破,为我们的健康开启新的篇章。

作者黄艳红是湖南省涟源市石马山卫生院主治医师

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2024-10-11