即使是轻微的心脏问题,也与大脑中最易受阿尔茨海默病影响区域的微观损伤迹象有关。一项德国新研究发现,73名大脑有损伤迹象的人存在轻微的心脏问题。他们的左心室射血分数(LVEF)降低——这是衡量心脏泵血能力的指标,百分比越低表示泵血功能越弱。同时,他们体内一种在心脏承受压力或超负荷工作时释放的激素水平升高,该激素在心力衰竭患者中通常也会升高。
科学家发现,即使在没有发展为心力衰竭的人群中,心脏泵血效率较低也会导致大脑灰质出现微观损伤。大脑仅占体重的2%,却消耗全身约20%的氧气。当心脏泵血效率降低时,大脑获得的血液、氧气和营养物质减少。随着时间的推移,这种不足会损伤微小血管,削弱大脑的保护屏障,引发炎症,并在记忆区域(如扣带回和舌回)留下疤痕。这种损伤在记忆问题出现前数年就已悄然累积。
时间一长,这种微妙的脑损伤便成为心脏问题与记忆衰退之间的桥梁,意味着糟糕的心脏健康可能在痴呆症出现前数年就为认知丧失埋下伏笔。
这项发表在《神经科学杂志》上的研究在3.5年内追踪了168名参与者,其中包括73名患有冠状动脉疾病或心力衰竭的心脏病患者,以及95名健康对照者。起初,研究人员通过射血分数(泵血效率)和心脏应激激素NT-proBNP来测量心脏功能。随后,参与者接受了先进的核磁共振扫描,以检测微观灰质损伤,同时心脏病患者还接受了注意力、执行功能、学习和记忆方面的认知测试。研究团队随后分析了早期心脏功能是否能预测后期大脑变化,以及这些变化是否能解释任何记忆衰退。
研究结果令人震惊。在所有参与者中,即使是没有心力衰竭的人,最初心脏泵血能力较弱也能预测多年后出现更严重的微观脑损伤。在心脏病患者中,只有记忆表现受到影响。心脏泵血能力越弱,与阿尔茨海默病易感脑区的损伤程度越高,而这种损伤直接与较差的记忆评分相关。较高的NT-proBNP水平也能预测脑损伤,但仅限于已确诊心力衰竭的患者。
该研究的共同作者、德国马克斯·普朗克人类认知与脑科学研究所博士研究员张晓(音译)表示:“更广泛的意义在于,在我们看到明显的脑萎缩或临床痴呆之前,大脑可能已经显示出与心脏功能障碍相关的细微组织变化。”虽然该研究尚不能确认这些变化意味着阿尔茨海默病的开始,但它提供了强有力的证据,表明细微的心脏功能异常会在大脑上留下早期可检测的痕迹,从而为在痴呆症发展前进行干预提供了潜在窗口。
随着心脏泵血效率降低,大脑中为海马体及其记忆网络供血的最微小血管开始变窄并变硬。这些血管对血流量的哪怕是细微下降都极为敏感。没有稳定的营养供应,脑细胞难以产生能量,有害废物堆积。正常情况下充当过滤屏障、阻止毒素进入的血脑屏障开始渗漏,使炎症分子渗入脑组织。与此同时,心脏本身释放名为细胞因子的蛋白质,通过血液传播,进一步加剧大脑内的炎症。多年来,这种缓慢累积的损伤表现为微观疤痕,尤其是在记忆中枢。
美国有超过600万人患有阿尔茨海默病,多达2050万人患有冠状动脉疾病,近670万人患有心力衰竭。心血管疾病在全球范围内日益普遍。1990年至2023年间,患有心脏疾病的人数翻了一番以上,从3.11亿例增至6.26亿例。到2050年,这一数字预计将达到11.4亿,主要原因是人口增长和全球老龄化。心脏病仍然是美国的主要死因,根据美国心脏协会2025年统计报告,许多风险因素仍在上升。在美国,每34秒就有一人死于心血管疾病——每天近2500人。在可获得数据的最近一年(2022年),心脏病死亡人数达到941652人,比前一年增加了一万多人。
这一点之所以重要,是因为认知障碍在心脏病患者中已经非常普遍。大约44%的老年心力衰竭患者表现出认知衰退的迹象,一些估计甚至高达80%。随着越来越多的人患有心脏病,本研究所述的那种微妙脑损伤的风险人群也在增长,使得心脑联系成为一个日益紧迫的公共卫生问题。
虽然该研究未直接考察运动,但张指出,研究结果可能揭示为什么体育活动经常与改善大脑健康和更敏锐的认知衰老相关。她说:“规律运动支持心血管功能、血管健康和脑血流调节,所有这些都可能有助于长期保护脑组织。”
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