科学家测试大脑废物清除的实时视图

根据《自然生物医学工程》今天发表的一项研究，一种监测大脑废物清除系统的新设备可能有助于预防阿尔茨海默氏症和其他神经系统疾病。 在这项研究中，参与者在佩戴该设备时处于睡眠状态：头帽内嵌有电极，可测量脑组织内液体的变化、从睡眠到清醒的神经活动以及大脑血管的变化。 通过测量这三个特征，研究人员发现他们可以监测大脑的类淋巴系统，该系统充当废物清除和营养输送系统。 这是研究人员第一次能够追踪不同睡眠水平个体在一个晚上的类淋巴液流动情况。此前，这些过程只能在大学研究中心使用 MRI 进行监测，这种方法速度太慢，无法跟踪个人睡眠阶段的微小变化。 “我们假设该系统以某种‘开关’方式运行：在睡眠期间‘开启’——特别是在慢波睡眠期间——而在醒来时‘关闭’，”该研究的合著者、华盛顿大学医学院精神病学和神经病学教授杰弗里·伊利夫说。 伊利夫补充说，这些假设是基于他和其他人在过去十年中进行的啮齿动物研究。然而，当研究涉及人类参与者时，研究人员对结果感到惊讶。 他们发现，类淋巴系统在深度睡眠、快速眼动睡眠以及醒来时都很活跃。伊利夫指出，这种清除功能并不是像开关一样打开和关闭，而是随着人睡眠时间的延长而加速，然后在他们醒来时逐渐减慢。 “它让我们能够监测这个系统如何与睡眠相关，以及它如何受到人类睡眠中断的影响——如果我们试图了解这种生物学在临床精神和神经系统疾病中所扮演的角色，这一点至关重要，”伊利夫说道。 他说，这些发现很重要，因为类淋巴系统在清除大脑蛋白质方面发挥着至关重要的作用，而这些蛋白质的异常积累与阿尔茨海默病和帕金森病等疾病有关。 “这是开发针对类淋巴功能的疗法的关键一步，”伊利夫说道。 “如果你能开发出改善类淋巴功能的疗法，你也许就能治疗或预防阿尔茨海默病等疾病。” 伊利夫表示，这款由加州应用认知公司开发的可穿戴设备可能有多种潜在用途。它可以帮助科学家确定类淋巴功能障碍是否会导致阿尔茨海默病、创伤性脑损伤和偏头痛等疾病的发生。它可以为改善类淋巴功能的新疗法的开发提供信息。