我们对人脑的认知正经历关键突破时刻。
大脑的"排污通道"已开启。
2024年,科学家首次发现人类大脑和脊髓深处存在内部"废物处理系统"的直接证据。如今短短数年后,澳大利亚研究人员推测该系统可能是导致全球数百万患者饱受折磨的慢性健康问题的根源。这项初步研究成果已发表在《神经科学前沿》期刊。
慢性疲劳综合征(有时称为肌痛性脑脊髓炎,即ME/CFS)数十年来一直被医疗系统忽视,至今病因和治愈方法均未明确。历史上,当患者抱怨极度疲劳、"脑雾"或持续流感样症状时,医疗专家常认为这些症状源于心理因素,因找不到其他解释。
然而近年来,科学家已在ME/CFS患者的基因、脊髓液、血液和肠道微生物组中发现明确的生物标志物。更重要的是,许多线索都与免疫系统或炎症相关,表明存在全身性健康问题。
澳大利亚格里菲斯大学的研究人员现怀疑,受损的大脑排污系统可能是问题的根本原因。"本研究首次通过磁共振成像(MRI)证明ME/CFS患者存在胶质淋巴系统功能障碍,为其他澳大利亚及国际团队报告的炎症变化提供了机制性解释,"神经免疫学家基兰·塔帕利亚表示,"这表明大脑天然清洁系统的功能障碍可能是该疾病的关键驱动因素。"
疑似人类鼻咽淋巴丛结构示意图,基于小鼠和猴子研究结果。(基础科学研究所)
虽然这项研究规模较小且属初步阶段,但假设逻辑严密。胶质淋巴系统是人类生理学的新前沿,神经科学家才刚刚开始探索其运作机制。目前对该系统的认知主要基于小鼠研究,但似乎大脑的"回收工作"在睡眠期间最为活跃。此时有毒物质或死亡细胞会随脑脊液"波浪"被冲出哺乳动物大脑,这些液体脉冲似乎由某个尚在探索中的"管道网络"驱动。
"大脑天然清洁系统的功能障碍可能是该疾病的关键驱动因素。"——神经免疫学家基兰·塔帕利亚
在人类研究中,科学家开始将胶质淋巴系统问题与认知能力下降、记忆障碍、肌肉骨骼问题及精神病性症状相关联。这是首项探究其与ME/CFS关联的研究。
塔帕利亚团队对31名ME/CFS患者和27名健康对照者的脑部进行扫描。直接成像胶质淋巴系统并非易事,这正是该排污网络长期未被发现的原因。通常需通过侵入性手术将"示踪剂"注入脑脊液,才能追踪其在"隐秘通道"中的流动。
脑脊液示踪剂尸检重定位示意图。(Mestre等,《神经科学趋势》,2024)
格里菲斯大学研究团队采取了不同路径。他们采用非侵入性技术间接评估胶质淋巴功能,通过测量脑脊液向脑部微小血管周围通道的扩散速率实现。这种方法虽不够直接精确,但能通过MRI扫描无创评估。此前该技术已提示帕金森病、阿尔茨海默病、血压问题及多发性硬化症患者的胶质淋巴流动存在异常。
澳大利亚研究人员现发现,CFS/ME患者的脑部扫描同样显示胶质淋巴功能减弱。更值得注意的是,这种功能障碍仅出现在大脑右半球,而非左半球。研究作者指出:"此类半球不对称性此前已在颞叶癫痫患者、帕金森病患者及肌萎缩侧索硬化症(ALS)患者中被报道。"
有趣的是,CFS/ME患者的睡眠问题或注意力障碍(即"脑雾")越严重,其右脑半球的胶质淋巴功能障碍迹象就越显著。
人类大脑脑脊液循环路径假说。(Chen等,《细胞神经科学前沿》,2025)
格里菲斯大学国家神经免疫学与新兴疾病中心主任索尼娅·马歇尔-格拉迪斯尼克解释,这些脑部扫描强化了"睡眠在维持大脑健康中起关键作用"的观点。"我们希望研究结果能为无创诊断开辟道路,并为患者提供重要的未来治疗方案,"她补充道。
遗憾的是,研究结果无法揭示为何胶质淋巴功能障碍仅出现在右脑半球,或其如何引发CFS/ME症状。但如果大脑废物清除系统不能有效移除有毒物质,可能加剧中枢神经系统炎症,导致神经症状。这与胶质淋巴系统在阿尔茨海默病或帕金森病患者中可能受损的理论基本一致。
要理解人类大脑的胶质淋巴系统及其紊乱如何导致不同疾病,仍需大量研究。然而随着该系统的发现,神经科学领域或将迎来根本性变革。大脑的"垃圾"正被证明是神经科学的宝藏。
本研究已发表在《神经科学前沿》期刊。
(本文经迈克尔·欧文事实核查,彼得·多克里尔编辑。我们虽重视流程,但人力有限。若发现错误,请告知我们。)
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