鹽作為人們?nèi)粘C刻臁氨爻浴钡氖澄铮o食物增加味道的同時,過量地攝入鹽可能會給人們帶來健康的隱患。比如心臟病、中風(fēng)等,每年約有300萬人因這兩種疾病導(dǎo)致死亡。
根據(jù)世界衛(wèi)生組織建議,成人每天對鹽的攝入鹽量不超過5克。然而,由于鹽的攝入量無法精準地評估,人們存在不同程度的鹽“超標”攝入現(xiàn)象。近日,有科研團隊發(fā)現(xiàn),鹽的攝入可能會影響大腦的血液流動。
佐治亞州立大學(xué)團隊對下丘腦的血流量如何隨著鹽的攝入而變化展開了相關(guān)研究,該研究首次發(fā)現(xiàn)了有關(guān)神經(jīng)元活動與大腦深處血流之間的關(guān)聯(lián),以及鹽攝入量對于大腦活動的影響。
相關(guān)論文以《在系統(tǒng)性穩(wěn)態(tài)挑戰(zhàn)期間,反向神經(jīng)血管耦合有助于加壓素神經(jīng)元的正反饋激發(fā)》為題發(fā)表。
通常情況下,一旦神經(jīng)元被激活,通過大腦的小動脈血管擴張,會在短時間內(nèi)使該區(qū)域的血流量上升,這個過程就是“神經(jīng)血管耦合”或被稱為“功能性充血”。
那么,專家是如何診斷腦疾病的呢?他們在血流較弱的大腦區(qū)域,利用功能性磁共振成像與前文提到的“神經(jīng)血管耦合”來判斷腦疾病的情況。
但是,以往的神經(jīng)血管耦合研究主要聚焦在大腦的表層區(qū)域(如大腦皮層),其主要方向聚焦在血流怎樣隨來自環(huán)境的感官刺激(如視覺或聽覺刺激)而產(chǎn)生的變化及規(guī)律。一直以來,大腦更深層的區(qū)域中,血流是否對來自身體產(chǎn)生的刺激(稱為“內(nèi)感受信號”)相協(xié)調(diào)?可參考的結(jié)論并不多。
SON微脈管系統(tǒng)的雙光子成像
哈維爾·斯特恩
該論文通訊作者哈維爾·斯特恩是佐治亞州立大學(xué)神經(jīng)科學(xué)教授兼神經(jīng)疾病和心臟代謝疾病中心主任,為了研究大腦深部區(qū)域的上述問題的關(guān)系,在斯特恩教授的帶領(lǐng)下,該團隊開發(fā)了一種新方法。
這種方法使用最先進的神經(jīng)影像學(xué),然后結(jié)合相關(guān)手術(shù)技術(shù)和狀態(tài)。該團隊的研究重點在涉及飲水、飲食、體溫調(diào)節(jié)和繁殖等關(guān)鍵身體功能大腦是深層區(qū)域一一下丘腦。
那么,他們是如何想到通過研究鹽的攝入量來觀察與大腦血流量的關(guān)系?
對此,斯特恩給出了答案:“我們之所以選擇鹽作為研究要素之一,是因為人的身體需要非常精確地控制鈉含量。人體甚至有特定的細胞可以檢測血液中的鹽含量。當(dāng)人們攝入含鹽食物時,大腦會感覺到它,并激活系列代償機制以降低鈉含量?!?/p>
身體激活神經(jīng)元,打開加壓素的“開關(guān)”,以促進這種“代償機制”。加壓素是抗利尿激素之一,在鹽濃度的均衡調(diào)節(jié)上發(fā)揮著重要作用。
此前,科學(xué)家們得出的結(jié)論是:在大腦皮層,神經(jīng)元活動會隨著血流量的上升而增加,也就是說二者存在正相關(guān)的關(guān)系。而該團隊通過實驗發(fā)現(xiàn),隨著一旦神經(jīng)元在下丘腦中被激活,血流量會隨之減少。這個結(jié)果讓他們倍感意外,研究人員把這種現(xiàn)象叫做“反向神經(jīng)血管耦合”,也就是說,隨著神經(jīng)元活動的增加會導(dǎo)致缺氧的血流減少。
“這一發(fā)現(xiàn)讓我們大吃一驚,因為研究中我們觀察到了血管收縮,這與大多數(shù)研究描述的大腦皮層對感覺刺激的反應(yīng)相反。人體在患阿爾茨海默病、中風(fēng)或缺血后,通常可在大腦皮層觀察到血流的減少?!彼固囟髡f。
他們還觀察到,在大腦皮層和下丘腦區(qū)域的其他不同現(xiàn)象:在大腦皮層中,血管對刺激的反應(yīng)有限,這使其擴張在短時間內(nèi)快速發(fā)生;而在下丘腦,血管對刺激的反應(yīng)是彌漫性的,從擴張速度來看,是長時間、緩慢發(fā)生的。
斯特恩表示,“當(dāng)我們吃很多鹽時,我們的鈉含量會在很長一段時間內(nèi)保持升高。我們相信缺氧是一種機制,可以增強神經(jīng)元對持續(xù)鹽刺激的反應(yīng)能力,使它們能夠長時間保持活躍。”
斯特恩的研究重點之一是闡明關(guān)鍵神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的結(jié)構(gòu)和功能重構(gòu)如何在高血壓、心力衰竭、糖尿病和肥胖癥的病理生理機制發(fā)揮作用。
通常,高血壓被認為有50%~60%的因素是攝入過量的鹽而導(dǎo)致的,也就是說高血壓與鹽攝入量有密切的關(guān)系。這些新發(fā)現(xiàn)給他帶來了啟發(fā),進而提出了進一步研究的主題一一高血壓與這種機制是否相關(guān)?
因此,該團隊希望未來可以在動物模型中確認“反向神經(jīng)血管耦合機制”是否對高血壓的病理學(xué)有所幫助。他們還計劃,通過這種方法來研究其他腦疾病,例如抑郁癥、肥胖癥和神經(jīng)退行性疾病等。
“如果人體長期攝人大量鹽,刺激加壓素釋放的神經(jīng)元會過度活躍。這種機制就會導(dǎo)致大腦過度缺氧,甚至造成組織損傷。如果我們能更好地理解這一過程,就能設(shè)計出新靶點來阻止這種現(xiàn)象發(fā)生,并可能改善鹽依賴性高血壓患者的預(yù)后?!彼固囟髡f。 (綜合整理報道) (編輯/多洛米)
海外星云 2022年1期