《Neuron》更新教科书的新发现：首次证明脑血流中的隐藏波

　　研究人员发现，血液在鼠大脑皮层流动，有助于混合脑液和清除废物，有可能预防阿尔茨海默氏症等疾病。

　　

美国国立卫生研究院(NIH)资助的一项研究对传统观点提出了挑战，它揭示了血液流动会在鼠大脑表面产生波。

研究人员首次绘制了有意识小鼠皮层的整个血管网络，发现这些血管有节奏地扩张和收缩，从而在大脑表面产生“波”。在美国国立卫生研究院(NIH)的支持下，这项研究增强了我们对血液输送到大脑的认识，尽管这些波的目的仍然是一个谜。

在进入大脑皮层之前，有弹性且活跃的血管输送含氧血液穿过大脑表面。在那里，它们进入第二个毛细血管网络，向组织深处提供氧气。利用基于物理的实验方法和分析，研究人员发现，除了每次心跳时发生的血流量脉冲外，还有一些慢波的血流量变化扫过大脑，大约每十秒钟发生一次。这些慢波引起的血流变化占到整个脑血供的20%。令人惊讶的是，这种现象与大脑活动的变化只有微弱的联系。

血管活动的意义

电波在血管中产生可见的凸起，这将有助于混合大脑细胞周围的液体。这暗示了废物和其他物质是如何从脑细胞周围的液体中去除的。由于血管膨胀的波向不同的方向移动，作者推测血管的扩张和收缩的脉冲更有可能与周围的液体混合有关，而不是主动地将其向给定的方向移动。无论如何，这种混合活动有助于将错误折叠的蛋白质和其他成分从大脑中清除到周围的脑脊液中。这一过程被认为是多种神经系统疾病(如阿尔茨海默病和其他相关痴呆)的重要保护机制，并且在睡眠时更为活跃。

这些发现可能也会影响目前解释功能磁共振成像扫描的方法，它测量大脑结构激活时血氧的变化。具体来说，这些血流变化波在很大程度上独立于大脑活动的发现表明，在解释功能磁共振成像数据与大脑活动之间的联系时，需要考虑到一个新的复杂程度。

参考文献:“Long-wavelength traveling waves of vasomotion modulate the perfusion of cortex” by Thomas Broggini, Jacob Duckworth, Xiang Ji, Rui Liu, Xinyue Xia, Philipp Mächler, Iftach Shaked, Leon Paul Munting, Satish Iyengar, Michael Kotlikoff, Susanne J. van Veluw, Massimo Vergassola, Gal Mishne and David Kleinfeld, 22 May 2024, Neuron.