一种新的成像方法现在可以以前所未有的细节绘制大脑中微小血管的微妙脉冲。
这是首个非侵入性工具，用于测量活人脑中微小动脉和毛细血管的扩张和收缩。
先前研究表明，脑血管系统中的动脉脉冲可以预测痴呆症或认知能力下降。这种技术将有助于验证这一关联是否成立。
科学家如今能够识别整个脑血管树的动态变化，从最大的分支到末端最细小的枝杈和侧支。
"动脉搏动就像大脑的自然泵，帮助推动液体并清除废物，"南加州大学（USC）神经学家、资深作者王丹尼（Danny Wang）解释道。
"我们的新方法首次让人们观察到，这些微小血管的体积如何随年龄增长和血管风险因素而变化。这为研究大脑健康、痴呆症和小血管疾病开辟了新途径。"
该方法由南加州大学与医疗技术公司西门子医疗美国公司（Siemens Healthcare US）合作开发。它融合了两种磁共振成像（MRI）技术——血管空间占有率（VASO）和动脉自旋标记（ASL）——以精确测量大脑血管体积的细微变化。
大脑动脉搏动的增强与认知障碍密切相关，部分科学家推测这可能促成阿尔茨海默病等特定形式的痴呆症。但既往研究受限于从活人脑中获取数据的能力，导致大量研究依赖动物模型。
王丹尼、第一作者兼神经科学家郭繁华（Fanhua Guo）及其南加州大学团队希望新技术能填补这一空白。他们分析了11名年轻参与者（20多岁至30岁出头）和12名年长参与者（50多岁中期至60岁出头）大脑中的微血管脉冲。
研究最终发现，深部白质中的血流脉冲随年龄增长而加速，且患有高血压的年长个体表现出更为显著的脉冲变化。
这些结果与近期动物研究相吻合，后者表明大脑白质（由神经纤维构成）的血管在衰老或疾病状态下搏动频率增加。
"我们的方法在研究和临床应用中均展现出巨大潜力，能够准确成像脑微血管系统并捕捉灰质与白质中的体积搏动性，"作者在结论中指出。
研究人员尚未完全理解这一现象的成因，但提出了若干假设。
大脑微血管系统的密度被认为会随年龄自然下降，这种体积和分支结构的减少可能导致动脉无法像年轻时那样有效消散每次搏动的压力。
若假设成立，则为释放残余压力，大脑白质中的外层动脉可能增大其搏动体积。
这进而可能减缓脑脊液的流动——这种包裹大脑的液体与衰老及疾病进程紧密相关。
"这些发现建立了大型血管成像观测结果与我们在衰老和阿尔茨海默病中观察到的微血管损伤之间的关键联系，"王丹尼实验室的博士后研究员郭繁华表示。
该研究已发表在《自然心血管研究》（Nature Cardiovascular Research）期刊上。
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