研究表明睡眠和麻醉会阻碍大脑毒素的清除

最近发表在期刊上的一项研究 自然神经科学 据报道,麻醉和睡眠期间大脑间隙会减少。 睡眠代表一种脆弱的不活动状态。 鉴于此漏洞的风险,假设睡眠可能会带来一些好处。 有人认为,睡眠可以通过类淋巴系统清除大脑中的毒素和代谢物。 这个概念具有重要的意义; 例如,长期睡眠不足导致毒素清除能力下降可能会加重阿尔茨海默病。 毒素和代谢物如何从大脑中清除仍不清楚,清除机制和解剖途径存在争议。 根据类淋巴假说,在非快速眼动睡眠期间,由动脉搏动产生的静水压力梯度驱动的大量液体流动会主动清除脑实质溶质。 此外,在镇静剂量下,麻醉剂可增强清除率。 睡眠是否会通过增加总体流量来增加清除率尚不清楚。 简短沟通: 睡眠和麻醉期间大脑清除率降低。 图片来源:vetre / Shutterstock 研究和结果 在本研究中,研究人员测量了小鼠大脑中的液体运动和清除率。 首先,测定荧光染料异硫氰酸荧光素(FITC)-葡聚糖的扩散系数。 将 FITC-葡聚糖注射到尾壳核中,并在额叶皮质中测量荧光。 最初的实验包括等待稳定状态,在小组织体积中漂白染料,并根据未漂白染料进入漂白区域的移动速率确定扩散系数。 通过测量琼脂糖脑模体凝胶中的 FITC-葡聚糖扩散来验证该方法,该凝胶经过修改以近似大脑的光吸收和光散射特性。 光的分布近似为半球高斯分布。 漂白后30秒记录荧光的恢复情况。 研究人员指出,这些(记录)数据与理论上预测的时间进程高度一致。 此外,扩散系数值与使用直接方法(无光漂白)估计的值一致。 接下来,测量 FITC-葡聚糖的扩散系数 体内。 一旦注射到尾壳核中, 可以在额叶皮质中检测到。 荧光在注射后 6 至 7 小时达到峰值,并以每小时 6% 的速度减弱。 在下降阶段,记录了白化的恢复。 荧光回收率与理论预测一致。 从时间进程中得出有效的组织扩散系数值,并确定警戒状态(睡眠、清醒和麻醉)。 所有警戒状态下的平均扩散系数值为 32.1 μm2/s,对应于 -2.5 的弯曲度。 这与啮齿动物新皮质的报告值一致,并表明 FITC-葡聚糖在皮质内的运动主要是由于扩散。 a,将 AF488 注射到 CPU […]