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睡眠相关大脑活动在清除有毒蛋白质和预防阿尔茨海默病中的作用

宾夕法尼亚大学的 Xiao Liu 及其同事于2021 年 6 月 1 日在开放获取期刊PLOS Biology上发表的研究中提出了睡眠依赖性低频 (<0.1 Hz) 全局大脑活动在清除阿尔茨海默病相关毒素积聚方面的证据州立大学。与高危人群和患者相比,这种神经元活动与健康对照的脑脊液流动更密切相关,这些发现可以作为临床医生评估患者的潜在成像标志物。

阿尔茨海默病的发展被认为是由大脑中有毒蛋白质淀粉样蛋白-β 和 tau 的积累所驱动的。大脑的glymphatic系统在清除这些毒素方面起着至关重要的作用,之前的工作表明睡眠依赖的全局大脑活动与glymphatic系统之间可能存在关系,因为这种活动与glymphatic系统必不可少的脑脊液流动相耦合。

研究人员使用阿尔茨海默病神经影像计划项目中的 118 名受试者,测量了这种全球大脑活动和脑脊液流量,并查看了行为数据。个体每隔两年接受静息态 fMRI 会议,该团队将他们的发现与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比较,例如毒性蛋白淀粉样蛋白-β 的水平。

大脑活动与脑脊液流动之间的联系强度在风险较高或已经患上阿尔茨海默病的个体中较弱。此外,这种较弱的联系与两年后较高水平的淀粉样蛋白 β 和疾病相关行为指标有关。这表明依赖睡眠的全脑活动在清除脑废物方面发挥着重要作用,它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。

Liu 博士补充说:“该研究将静息态大脑活动和脑脊液流动之间的耦合与阿尔茨海默病病理联系起来。这一发现突出了低频 (<0.1 Hz) 静息态神经和生理动力学的潜在作用在神经退行性疾病中,大概是由于它们依赖睡眠驱动脑脊液流动以清除大脑毒素。未来的研究有必要充分了解全球大脑活动和相关的生理调节及其在淋巴清除和神经退行性疾病中的作用。”

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