研究人员开发出一种新型脑部扫描技术,可更深入解读衰老过程与阿尔茨海默病机制。该技术采用超高场强7特斯拉磁共振成像(MRI),首次实现对活体大脑微小血管随心跳收缩扩张变化的精准追踪。
此项研究由南加州大学凯克医学院的马克和玛丽·史蒂文斯神经影像与信息学研究所(Stevens INI)主导,相关成果发表于《自然心血管研究》期刊。这种新型无创脑扫描技术可称为"微血管容积搏动性"检测法。研究显示,血管搏动随年龄增长而增强,尤其在大脑深部白质区域表现显著。该区域负责大脑信息传递功能,且随年龄增长更易出现血流减少现象。异常增强的搏动可能破坏脑部系统功能,进而加速记忆衰退和阿尔茨海默病发展进程。
血管疾病作为痴呆症的重大却被忽视的成因,常因小血管损伤导致认知能力下降,其重要性往往被阿尔茨海默病研究所掩盖。南加州大学研究团队创新性地结合两种先进MRI技术——血管空间占有率(VASO)和动脉自旋标记(ASL),成功追踪心脏周期中微血管的细微容积变化。研究证实,与年轻人群相比,老年人在深部白质区域表现出更显著的微血管搏动,且高血压会进一步加剧这种变化。
"动脉搏动如同大脑的天然泵,帮助推动体液流动并清除代谢废物,"该研究资深作者、凯克医学院神经病学与放射学教授丹尼·王博士表示,"我们的新方法首次让人类观察到这些微小血管如何随衰老和血管风险因素而变化,为研究大脑健康、痴呆症及小血管疾病开辟了新途径。"数十年来,学界已知大动脉硬化和搏动性与中风、痴呆症及小血管疾病相关,但此前几乎无法在不使用侵入性动物实验方法的情况下测量大脑最小血管的搏动。
研究团队指出:"这些发现填补了大血管成像与衰老及阿尔茨海默病中观察到的微血管损伤之间的关键关联。"过度的血管搏动性可能损害大脑"类淋巴系统"功能——这个新近发现的代谢废物清除网络负责处理阿尔茨海默病特征性的β-淀粉样蛋白。长期来看,体液循环障碍可能加速认知能力衰退。
"能够在活体中测量这些微小血管脉动是重大突破,"史蒂文斯IN所长亚瑟·托加博士强调,"该技术不仅推进了对大脑衰老的理解,更为神经退行性疾病的早期诊断和监测带来希望。"研究团队正探索将该方法适配于临床常用3特斯拉MRI设备的可能性。后续研究将验证微血管容积搏动性是否能预测认知结局,以及能否作为阿尔茨海默病及相关疾病的早期干预生物标志物。
"这只是开始,"丹尼·王博士表示,"我们的目标是将这项技术从实验室推向临床实践,为数百万痴呆风险人群的诊断、预防和治疗策略提供指导。"
参考文献:1. 7特斯拉高分辨率4D脑血容量MRI评估脑微血管容积
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