睡眠相关的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
睡眠依赖性低频(<0.1Hz)全局大脑活动的证据在Alzheimer疾病相关的毒素累积中,在公开访问期刊上发表的研究公共科学图书馆生物学宾夕法尼亚州立大学小刘和同事。这种神经元活性与健康对照中的脑脊液流量更强烈地连接,比高风险群体和患者,结果可以作为评估患者临床医生的潜在成像标记。
阿尔茨海默氏症的发展被认为是由有毒蛋白质淀粉样蛋白-β和tau在大脑中的积累驱动的。大脑的类淋巴系统在清除这些毒素中起着至关重要的作用,之前的研究表明,依赖睡眠的整体大脑活动和类淋巴系统之间可能存在联系,因为这种活动与类淋巴系统所必需的脑脊液流动相耦合。
研究人员使用118名受试者在阿尔茨海默病的神经影像倡议项目中,测量了这种全球脑活动和脑脊液流以及观察行为数据。个人接受了休息状态的FMRI两年间,团队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相比,例如有毒蛋白质淀粉样蛋白-β的水平。
在较高风险或已经开发阿尔茨海默病的人的个体中,脑活动和脑脊液流动之间的联系的强度较弱。另外,这一较弱的连接与两年后的淀粉样蛋白-β和疾病相关的行为测量水平较高。这表明对睡眠依赖的全球大脑活动在脑垃圾清除中的重要作用,其与脑脊液流动的联系可能是临床评价的未来标记。
刘博士补充说,“这项研究将静息状态整体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。这一发现强调了低频(<0.1 Hz)静息状态的神经和生理动力学在神经退行性疾病中的潜在作用,可能是由于他们的睡眠依赖驱动脑脊液流动来清除大脑毒素。未来的研究需要充分了解整个大脑活动和相关的生理调节,以及它们在glymphatic清除和神经退行性疾病中的作用。”
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