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睡眠依賴性低頻全腦活動可清除阿爾茨海默病相關(guān)毒素積聚!

研究人員可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種潛在的標(biāo)志物,通過非侵入性影像學(xué)測試來臨床評估患阿爾茨海默病的風(fēng)險(xiǎn)。研究人員稱,這一發(fā)現(xiàn)可能對這種導(dǎo)致認(rèn)知能力顯著下降的疾病的診斷和治療具有啟示意義。

賓夕法尼亞州立大學(xué)官網(wǎng)6月1日消息

賓夕法尼亞州立大學(xué)(Pennsylvania State University,PSU)的 Xiao Liu 及其同事于 2021 年 6 月 1 日在開放獲取期刊《公共科學(xué)圖書館:生物學(xué)》 (PLOS Biology )上發(fā)表的研究中提出了睡眠依賴性低頻 (<0.1 Hz) 全腦活動在清除阿爾茨海默病相關(guān)毒素積聚方面的證據(jù)。與高危人群和患者相比,這種神經(jīng)元活動與健康對照的腦脊液流動更密切相關(guān),這些發(fā)現(xiàn)可以作為臨床醫(yī)生評估患者的潛在影像學(xué)標(biāo)志物。

研究于2021年6月1日發(fā)表在《PLOS Biology》(最新影響因子:7.076)雜志上

阿爾茨海默病的發(fā)展被認(rèn)為是由大腦中有毒β-淀粉樣蛋白 和 tau 蛋白的積累所驅(qū)動的。大腦的類淋巴系統(tǒng)(glymphatic)在清除這些毒素方面起著至關(guān)重要的作用,之前的工作表明睡眠依賴的全腦活動與類淋巴系統(tǒng)之間可能存在關(guān)系,因?yàn)檫@種活動與類淋巴系統(tǒng)必不可少的腦脊液流動相耦合。

研究人員使用阿爾茨海默病神經(jīng)影像學(xué)計(jì)劃(Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative,ADNI)中的 118 名受試者,測量了這種大腦活動和腦脊液流量,大腦活動可以通過血氧水平依賴(Blood Oxygen Level-Dependent ,BOLD)信號進(jìn)行無創(chuàng)測量,并查看了行為數(shù)據(jù)。個(gè)體每隔兩年接受靜息態(tài)功能磁共振成像(fMRI ),該團(tuán)隊(duì)將他們的發(fā)現(xiàn)與與阿爾茨海默病相關(guān)的神經(jīng)生物學(xué)和神經(jīng)心理學(xué)標(biāo)志物進(jìn)行比較,例如毒性蛋白β-淀粉樣蛋白的水平。

大腦活動與腦脊液流動之間的聯(lián)系強(qiáng)度在風(fēng)險(xiǎn)較高或已經(jīng)患上阿爾茨海默病的個(gè)體中較弱。此外,這種較弱的聯(lián)系與兩年后較高水平的β-淀粉樣蛋白和疾病相關(guān)行為指標(biāo)有關(guān)。這表明睡眠依賴的全腦活動在清除腦廢物方面發(fā)揮著重要作用,它與腦脊液流動的聯(lián)系可能有助于作為未來臨床評估的標(biāo)志物。

Liu 博士補(bǔ)充說:“該研究將靜息狀態(tài)大腦活動和腦脊液流動之間的耦合與阿爾茨海默病病理聯(lián)系起來。這一發(fā)現(xiàn)突出了低頻 (<0.1 Hz) 靜息狀態(tài)神經(jīng)和生理動力學(xué)的潛在作用在神經(jīng)退行性疾病中,大概是由于它們依賴睡眠驅(qū)動腦脊液流動以清除大腦毒素。未來的研究有必要充分了解全腦活動和相關(guān)的生理調(diào)節(jié)及其在類淋巴清除和神經(jīng)退行性疾病中的作用!

參考文獻(xiàn)

Source:PLOS Biology

Coupled brain activity, cerebrospinal fluid flow could indicate Alzheimer's risk

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

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