科學(xué)家首次繪制了人腦的污水系統(tǒng)

經(jīng)過(guò)多年的猜測(cè)，我們大腦“污水系統(tǒng)”的內(nèi)部運(yùn)作終于浮出水面。

在五個(gè)人類大腦的縫隙深處，科學(xué)家們首次對(duì)底層管道網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)復(fù)雜性進(jìn)行了成像——以前在小鼠中見(jiàn)過(guò)，只在我們自己的物種中假設(shè)過(guò)。

這些發(fā)現(xiàn)支持淋巴系統(tǒng)的存在，科學(xué)家首先確定在 2012 年的小鼠大腦中。

該系統(tǒng)將沐浴在大腦外部的腦脊液 （CSF） 輸送到內(nèi)部，輸送營(yíng)養(yǎng)并去除廢物——例如形成團(tuán)塊的蛋白質(zhì)阿爾茨海默病疾病 – 來(lái)自腦組織。

自 2012 年以來(lái)，幾項(xiàng)開創(chuàng)性研究已經(jīng)表明淋巴系統(tǒng)也存在于人腦中，但沒(méi)有看到液體從大腦外部移動(dòng)到神經(jīng)元之間的空間，這種想法仍然存在極具爭(zhēng)議.

“我自己一直對(duì)此持懷疑態(tài)度，仍然有很多懷疑論者仍然不相信它?！?a>說(shuō)來(lái)自 OHSU 的神經(jīng)學(xué)家 Juan Piantino。

“這就是這一發(fā)現(xiàn)如此非凡的原因?！?/p>

Piantino 和他在 OHSU 的同事們率先對(duì)流入活人腦組織的無(wú)色液體進(jìn)行了成像，并獲得了結(jié)果支持以前的影像學(xué)研究這只是一個(gè)簡(jiǎn)短的快照。

這項(xiàng)研究是在五名接受腦部手術(shù)的成年人的同意下進(jìn)行的，他們需要將他們的腦脊液轉(zhuǎn)移到手術(shù)中。

在更換液體之前，科學(xué)家們用深色對(duì)比示蹤劑對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記。后來(lái)，一種特殊類型的磁共振成像繪制了液體在參與者大腦中的去向。

研究結(jié)果表明，人腦不會(huì)像海綿那樣隨機(jī)吸收腦脊液。相反，液體通過(guò)跟隨血管的軌跡更深入地滲透到神經(jīng)組織中。

這些明確定義的 CSF 通道實(shí)際上包裹在血管外部。這些“血管周圍空間”的邊界是由腦細(xì)胞形成的，腦細(xì)胞將它們的“端腳”粘在一起，形成一個(gè)可滲透的屏障。

一些科學(xué)家假設(shè)，正是這種膜使 CSF 能夠與緩沖和支持我們的腦細(xì)胞的液體混合，從而提供營(yíng)養(yǎng)并清除廢物。

OHSU 神經(jīng)外科醫(yī)生 Erin Yamamoto說(shuō)在核磁共振成像他們研究中的圖像，“你實(shí)際上可以看到大腦中黑暗的血管周圍空間隨著時(shí)間的推移而變亮”，因?yàn)樵煊皠┦聚檮┝鲃?dòng)得更深。

“這與成像非常相似......在小鼠中，“她增加.

這些 CSF 通道以前曾在人腦中成像，但由于 OHSU 的研究人員在手術(shù)后 12 小時(shí)、24 小時(shí)和 48 小時(shí)進(jìn)行了 MRI 掃描，因此他們能夠以前所未有的方式跟蹤流體的動(dòng)力學(xué)。

研究結(jié)果顯示CSF 通道不是停滯的、充滿液體的結(jié)構(gòu)，而是“功能性管道”，促進(jìn)“CSF 分配到大腦中”。

“人們認(rèn)為這些血管周圍空間很重要，但從未得到證實(shí)，”Piantino說(shuō).

“現(xiàn)在它做到了?！?/p>

該研究發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院 （PNAS.

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