在清除有毒蛋白质和预防阿尔茨海默病方面依赖睡眠的大脑活动的证据
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与健康对照组相比，阿尔茨海默病患者的整体大脑信号与较弱的脑脊液流动有关。图片来源：Feng Han 和 Xiao Liu @ 宾夕法尼亚州立大学
在功能磁共振成像上看到的全球大脑活动，以及它与阿尔茨海默病风险或相关毒素积聚个体大脑中脑脊液流动的联系较弱。
相关仪器: 荧光显微镜
Xiao Liu 及其同事在开放获取期刊PLOS Biology上发表的研究中提出了睡眠相关的低频（<0.1 Hz）全球大脑活动在清除阿尔茨海默病相关毒素积聚方面的证据在宾夕法尼亚州立大学。与高风险组和患者相比，这种神经元活动与健康对照组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有毒蛋白质淀粉样蛋白-β 和 tau 在大脑中的积聚驱动的。大脑的 glymphatic 系统在清除这些毒素方面起着至关重要的作用，以前的工作表明睡眠依赖的全球大脑活动与 glymphatic 系统之间可能存在关系，表明这种活动与 glymphatic 系统所必需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学计划项目中的 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。个体相隔两年接受静息状态 fMRI 会议，研究小组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了比较，例如有毒蛋白质淀粉样蛋白-β 的水平。
在风险较高或已经患上阿尔茨海默病的个体中，大脑活动与脑脊液流动之间的联系强度较弱。此外，这种较弱的联系与两年后更高水平的β-淀粉样蛋白和疾病相关的行为测量有关。这表明依赖睡眠的全球大脑活动在清除脑废物中具有重要作用，并且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。
刘博士补充说：“这项研究将静息状态的全球大脑活动和脑脊液流动之间的耦合与阿尔茨海默病的病理联系起来。该发现强调了低频（<0.1 Hz）静息状态神经和生理动力学在神经退行性疾病中的潜在作用，这可能是由于它们依赖睡眠驱动脑脊液流动以清除脑毒素。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。”