脑液流动中断可能是神经发育障碍的基础

脑液流动中断可能是神经发育障碍的基础
洋红色示踪分子的加入说明了大脑周围液体的流动,揭示了大脑记忆中心海马体(青色)中的神经元淹没在液体中。圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现,这种液体流向对正常大脑发育和功能至关重要的区域,这表明其循环中断可能在神经发育障碍中发挥着未被认识到的作用。图源:华盛顿大学潘世雷和杨彼得

大脑漂浮在液体的海洋中,这些液体可以缓冲大脑免受伤害,为大脑提供营养并带走废物。脑液正常涨落的中断与神经系统疾病有关,包括阿尔茨海默病和脑积水,脑积水是一种涉及大脑周围液体过多的疾病。

位于圣路易斯的华盛顿大学医学院的研究人员发明了一种新技术,可以跟踪血液在口腔中的循环模式.他们发现,在啮齿动物体内,它会流向关键的部位和功能。此外,科学家们发现患有脑积水的年轻大鼠血液循环出现异常,这种情况与儿童的认知缺陷有关。

该研究结果可在自然通讯的研究表明,沐浴大脑的液体被称为-可能在正常情况下发挥着被低估的作用而且

“脑脊液动力学紊乱可能导致我们在患有脑积水和其他发育性大脑疾病的儿童中看到的大脑发育的变化,”资深作者珍妮弗·斯特拉尔医学博士说,她是神经外科、儿科和矫形外科的副教授。ob体育开户网址作为一名儿科神经外科医生,斯特拉尔在圣路易斯儿童医院治疗脑积水儿童。

“幼儿有很多神经系统疾病,包括脑积水,这与发育迟缓有关。对于其中许多情况,我们不知道发育迟缓的根本原因。在这些病例中,脑脊液循环的大脑区域的功能可能发生改变。”斯特拉尔说。

已经进行了许多研究,绘制成人大脑中脑脊液的引流图。然而,脑脊液如何与大脑本身相互作用尚不清楚。大脑中的脑脊液通路可能随着年龄的变化而变化,例如尚未发育成熟的成人排泄通路。

Strahle;第一作者潘佘磊,本科生;和同事开发了一种x射线成像技术这使得他们能够在微观细节上可视化大脑循环模式。他们在年轻的小鼠和大鼠身上使用这种方法,表明脑脊液主要通过大脑底部的小通道进入大脑,这是在成年人身上未见过的路线。此外,他们还发现脑脊液会流向大脑的特定功能区。

“这些功能区域包含特定的细胞集合,其中许多是神经元,它们与大脑中仍在发育的主要解剖结构有关,”斯特拉尔说。

“我们接下来的步骤是了解为什么脑脊液会流向这些神经元,以及脑脊液中哪些分子被带到这些区域。有脑脊液中可能会与这些特定的神经元群体相互作用来调节发育,而这些相互作用的中断可能会导致不同的疾病途径。”

进一步的实验表明,脑积水会减少脑脊液流向不同的神经元簇。斯特拉尔和同事们研究了一种影响一些早产儿的脑积水。早产儿在出生时很容易出现脑出血,从而导致脑积水和发育迟缓。

斯特拉尔和他的同事们在年轻的大鼠身上诱导了一个过程,这个过程模仿了动物体内的过程.三天后,将脑脊液从大脑外表面输送到大脑中部的微小通道变少变短,24个神经元簇中15个的循环明显减少。

“脑脊液可以调节神经元功能和大脑发育的想法还没有得到很好的探索,”斯特拉尔说。“在脑积水的情况下,即使我们成功排出多余的液体,认知功能障碍仍然存在是很常见的。大脑这些功能区域的脑脊液动力学紊乱可能最终影响大脑发育,而使流向这些区域的流量正常化是减少发育问题的潜在方法。这是一个令人兴奋的领域,我们对脑脊髓的各种功能的理解才刚刚开始."

更多信息:Shelei Pan等人,金纳米粒子增强的x射线显微断层扫描揭示了啮齿动物大脑中特定区域的脑脊液循环自然通讯(2023)。DOI: 10.1038 / s41467 - 023 - 36083 - 1

期刊信息: 自然通讯

引用脑液流动中断可能是神经发育障碍的基础(2023年2月9日),检索自2023年2月10日//www.puressens.com/news/2023-02-disrupted-brain-fluid-underlie-neurodevelopmental.html
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