宾夕法尼亚州立大学的肖刘及其同事于2021年6月1日发表在《公共科学图书馆·生物学》开放获取期刊上的一项研究表明,睡眠依赖性低频(<0.1赫兹)全球大脑活动在清除阿尔茨海默氏症相关毒素积累方面的证据。在健康对照组中,这种神经元活动与脑脊液流量的关系比高危组和患者更密切,这一发现可以作为临床医生评估患者的潜在影像学标志物。
据信,阿尔茨海默病的发展是由淀粉样蛋白和β-毒素的累积所驱动的;大脑中的tau。大脑的淋巴系统在清除这些毒素方面起着至关重要的作用,先前的研究表明,睡眠依赖性的整体大脑活动与淋巴系统之间可能存在着某种关系,因为这种活动与淋巴系统所必需的脑脊液流相耦合。
使用118名老年痴呆症患者疾病神经成像计划,研究人员测量了这一全球大脑活动和脑脊液流量以及查看行为数据。研究小组将他们的研究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进行了比较,比如毒性蛋白淀粉样β的水平
脑活动与脑脊液流量之间的联系强度在高风险个体或已患阿尔茨海默病的个体中较弱。此外,这种较弱的联系与较高的淀粉样蛋白水平有关;两年后进行与疾病相关的行为测试。这表明睡眠依赖性的整体脑活动在清除脑废物方面起着重要作用,其与脑脊液流动的联系可能有助于作为未来临床评估的标志物,这项研究将静息状态下大脑整体活动和脑脊液流动之间的耦合与阿尔茨海默病病理学联系起来。这一发现突出了低频率的潜在作用;0.1hz)神经退行性疾病的静息状态神经和生理动力学,可能是由于它们依赖睡眠驱动脑脊液流动以洗去脑毒素。未来的研究需要充分了解大脑的整体活动和相关的生理调节,以及它们在淋巴清除和神经退行性疾病中的作用。”
Journal Reference:
Feng Han, Jing Chen, Aaron Belkin-Rosen, Yameng Gu, Liying Luo, Orfeu M. Buxton, Xiao Liu. Reduced coupling between cerebrospinal fluid flow and global brain activity is linked to Alzheimer disease–related pathology. pLOS Biology, 2021; 19 (6): e3001233 DOI: 10.1371/journal.pbio.3001233