新研究揭示:熬夜真的会”变傻“!睡眠期间大脑会启动“排毒”程序,清除脑内垃圾

2021
06/09

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期待大脑的类淋巴系统作为大脑快速清除废物的“排污管”,能为阿尔兹海默症患者的治疗带来了一线希望。同时希望这项新的研究结果可以为治疗各种神经系统疾病提供新思路。


图片源自Pixabay


随着全球老龄化的加剧,人们对阿尔兹海默症(AD)已经不再陌生。作为一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病,该病已经成为继心脑血管疾病和恶性肿瘤之后,老年人致残、致死的第三大疾病。

长期以来,对阿尔茨海默氏病的研究一直集中如何将两种关键蛋白“β淀粉样蛋白”和“tau蛋白”清空上,医学界曾一度认为专门负责“排毒”的淋巴系统在大脑中是不存在的,因此研究人员一直致力于寻找大脑的“排污管道”

2015年,发表于顶级学术期刊《Nature》上的一项重量级研究颠覆了传统认知。弗吉尼亚大学医学院的科研人员发现,大脑中不仅存在淋巴系统,还可通过脑膜淋巴管与免疫系统直接联结将脑内的各类“垃圾”清除。且近些年大量深入的研究发现,大脑的“类淋巴系统”处理垃圾的时间几乎都集中在睡眠时期。


https://doi.org/10.1038/nature14432

近日,宾夕法尼亚大学的科研人员在《PLOS Biology》杂志发表了一篇题为 Reduced coupling between cerebrospinal fluid flow and global brain activity is linked to Alzheimer disease–related pathology 的文章,研究分享了睡眠依赖性低频 (<0.1 Hz) 全脑活动在清除阿尔茨海默病相关毒素积聚方面的有力证据


https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001233

在这项最新的研究中,科研人员利用阿尔茨海默病神经影像学计划(Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative,ADNI)中的118名受试者,对全脑活动脑脊液流量进行了监测,并查看其行为数据。

与此同时,受试者每隔两年接受一次静息态功能磁共振成像(fMRI ),然后将数据结果与阿尔茨海默病相关的神经生物学和神经心理学标志物“毒性β-淀粉样蛋白”的水平进行比较。


参与者基线特征


研究发现了一种潜在的标志物,可通过非侵入性影像学测试来临床评估患阿尔茨海默病的风险。不仅如此,阿尔兹海默症患者的相关研究数据显示,大脑活动与脑脊液流动之间的联系强度较弱,且这种微弱的联系与两年后较高水平的β-淀粉样蛋白和疾病相关行为方式有关

这说明睡眠依赖的全球大脑活动在清除大脑废物方面具有重要作用,它与脑脊液流动的联系可能是未来临床评估的潜在标准


全局血氧水平依赖信号与脑脊液信号之间的耦合


该研究的作者刘晓博士说:“该研究将静止状态下的全脑活动和脑脊液流动与阿尔茨海默病的病理学联系起来。这一发现揭示了低频(<0.1 Hz)静息态神经和生理动态在神经退行性疾病中的潜在作用,可能是由于其睡眠依赖性驱动脑脊液流动以清除大脑毒素。未来,充分了解全球大脑活动和相关的生理调节及其在脑脊液清除和神经退行性疾病中的作用势在必行。”

事实上,睡眠对于大脑的“排毒”作用一直在不断被揭示。近日,来自哈佛医学院的研究人员在《JAMA》发表了一篇文章回顾了睡眠激活大脑,从而清除“垃圾”的一系列有力证据。


https://doi:10.1001/jama.2021.5631

文章指出,目前已有越来越多研究显示,睡眠可以激活类淋巴系统来对大脑进行“大扫除”,相反,睡眠不足会影响类淋巴系统的正常运转,从而导致阿尔兹海默症等多种脑类疾病的发生。

总之,期待大脑的类淋巴系统作为大脑快速清除废物的“排污管”,能为阿尔兹海默症患者的治疗带来了一线希望。同时希望这项新的研究结果可以为治疗各种神经系统疾病提供新思路。

参考资料:

[1]https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001233

[2]https://medicalxpress.com/news/2021-06-role-sleep-related-brain-toxic-proteins.html

[3]https://www.nature.com/articles/nature14432#citeas

[4]https://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/2780296?resultClick=1


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关键词:
阿尔兹海默症,淀粉样蛋白,脑脊液,排毒,大脑,熬夜,睡眠,神经

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