大脑血液如何流动为思维供能

摘要：大脑耗能巨大，但能高效分配血液。哈佛研究人员发现血管内皮细胞利用间隙连接形成“信号高速路”，将血液精准导向大脑活动最活跃区域。这一机制使大脑能优先分配有限能量，其故障可能引发神经退行性疾病，有助于理解fMRI扫描并为脑部疾病新疗法铺路。 关键事实：

• 信号高速路：内皮细胞用间隙连接跨脑区快速传递血液需求。
• 能量效率：该机制助大脑向活跃区域分配血液。
• 疾病洞察：此系统功能失调可能致神经退变，提供新治疗靶点。

大脑整天执行复杂且耗能任务，为供应能量并节省能量，进化出快速高效向最需血液区域供血的系统，其工作原理一直是谜。哈佛医学院研究团队揭示大脑如何实时将血液输送到活跃区域，成果7月16日发表于《细胞》。

在小鼠实验中发现大脑用血管内皮细胞沟通血液需求。这有助于理解大脑如何及时向正确区域供血。若在更多动物和人类研究中得到证实，可更好理解fMRI等脑成像测试结果，也有助于理解神经退行性疾病（其中这种通信系统常出故障导致认知问题）。

19世纪末，意大利医生发现脑活动和血流有关，这成了fMRI基础。大脑耗能高，必须高效分配血液。神经退变时血液分配过程恶化，理解其运作原理可产生新见解。

研究人员在小鼠上实验，发现大脑通过内皮细胞快速传达特定区域的血液需求，内皮细胞通过间隙连接高效沟通，还确定了此通信通路关键的两个基因。大脑将血管内皮作为广泛协调的信号高速路，从而让血管协同扩张或收缩以在合适时间向正确区域供血。

间隙连接也连接其他细胞类型，其基因突变与多种疾病有关。由于哺乳动物脑血管高度保守，若成果适用于人类，可改进fMRI解读。越来越多证据表明血液供应调节对大脑健康重要，在神经退变疾病中开始失灵，研究团队希望成果能阐明神经退变时大脑变化并用于研发疗法。

作者、资金、披露：论文还有其他作者，研究受多种资金资助，部分作者有相关专利申请及与公司的关系。 作者：Ekaterina Pesheva 来源：哈佛 联系：Ekaterina Pesheva - 哈佛 图像：来自Neuroscience News。大脑内皮间隙连接耦合使神经血管耦合期间血管舒张快速传播，研究表明内皮间隙连接耦合使血管舒张信号在神经血管耦合期间通过血管系统长距离传播，特定细胞类型的间隙连接基因缺失会损害血管舒张，表明内皮间隙连接是神经血管耦合的信号高速路，能灵活高效分配有限能量资源。