Load mobile navigation

新研究首次发现:吃太多盐影响的不仅是血管 还有我们的大脑

新研究首次发现:吃太多盐影响的不仅是血管 还有我们的大脑

新研究首次发现:吃太多盐影响的不仅是血管 还有我们的大脑

(神秘的地球uux.cn报道)据cnBeta:佐治亚州立大学研究人员领导的一项首创研究揭示了关于神经元活动和大脑深处血流之间关系的令人惊讶的新信息,以及大脑如何受到食盐摄入的影响。

当神经元被激活时,通常会使该区域的血流迅速增加。这种关系被称为神经血管耦合,它通过大脑中被称为动脉血管的血管扩张而发生。功能性磁共振成像(fMRI)是基于神经血管耦合的概念:专家寻找血流薄弱的区域来诊断大脑疾病。

然而,以前对神经血管耦合的研究仅限于大脑的浅层区域(如大脑皮层),而且科学家们大多研究了血流如何对来自环境的感觉刺激(如视觉或听觉刺激)作出反应而变化。同样的原则是否适用于与身体本身产生的刺激相适应的深层脑区,即所谓的互感信号,研究人员对此知之甚少。

为了研究深层大脑区域的这种关系,由佐治亚州立大学神经科学教授、该校神经炎症和心脏代谢疾病中心主任哈维尔-斯特恩博士领导的一个跨学科科学家团队开发了一种新方法,将外科技术和最先进的神经成像技术相结合。该团队专注于下丘脑,一个参与关键身体功能的深层大脑区域,包括饮水、饮食、体温调节和生殖。这项研究发表在《细胞报告》杂志上,研究了下丘脑的血流如何随盐的摄入而改变。

"我们选择盐是因为身体需要非常精确地控制钠的水平。我们甚至有特定的细胞来检测你的血液中含有多少盐,"斯特恩说。“当你摄入咸的食物时,大脑会感觉到它并激活一系列补偿机制,使钠水平回落。”

身体这样做的部分原因是激活了触发血管加压素释放的神经元,血管加压素是一种抗利尿激素,在维持盐的适当浓度方面起着关键作用。与之前观察到的神经元活动和血流增加之间的积极联系的研究相反,研究人员发现随着下丘脑中的神经元被激活,血流减少。

斯特恩说:“这些发现让我们大吃一惊,因为我们看到了血管收缩,这与大多数人描述的大脑皮层对感觉刺激的反应相反。在阿尔茨海默病等疾病或中风或缺血后,通常会在大脑皮层观察到血流减少。”

该小组将这一现象称为"逆向神经血管耦合",或产生缺氧的血流减少。他们还观察到其他差异。在大脑皮层,血管对刺激的反应是非常局部的,而且扩张发生得很快。在下丘脑中,这种反应是弥漫性的,并在很长一段时间内缓慢发生。

斯特恩说:“当我们摄入了很多盐,我们的钠水平会保持长时间的升高。我们相信缺氧是一种机制,它加强了神经元对持续盐刺激的反应能力,使它们能够在很长一段时间内保持活跃。”

这些发现提出了关于高血压可能影响大脑的有趣问题。50%到60%的高血压被认为是盐依赖性的--由过量的盐消费引发。研究小组计划在动物模型中研究这种反向的神经血管耦合机制,以确定它是否有助于盐依赖性高血压的病理。此外,他们希望用他们的方法来研究其他大脑区域和疾病,包括抑郁症、肥胖症和神经退行性疾病。

“如果你长期摄入大量的盐,你会有加压素神经元的过度激活。”斯特恩说:“这种机制然后可以诱发过度缺氧,这可能导致大脑的组织损伤。如果我们能更好地理解这个过程,我们就能设计出新的目标来阻止这种依赖缺氧的激活,也许能改善盐依赖性高血压患者的治疗效果。”

相关报道:研究发现吃太多盐可能影响大脑功能

(神秘的地球uux.cn报道)据药明康德:摄入太多食盐会有什么后果?之前的无数项研究已经告诉我们,吃太多盐容易引发高血压。最近,一项新研究首次发现了一个令人意外的后果:吃太多盐,影响的不仅是血管,还有我们的大脑。

让我们先从一种已知的现象说起。当神经元被激活时,大脑中的微动脉扩张,使得更多血液涌向相应的区域,这个关系被称作神经-血管耦合。

此前关于神经-血管耦合的研究总是局限于大脑的表层(例如大脑皮质),这些科学家通常研究的是血流对外界(例如视觉、听觉)刺激的响应。但人们并不清楚的是,这个机制是否对更深层的脑区同样适用——在这些脑区中,刺激并非来自外界,而是由身体产生。

为了研究大脑深处的情况,研究团队开发了一种将外科手术技术与现代神经图像结合的新途径。他们选取的脑区是下丘脑,这个位于大脑深处的脑区参与包括进食、体温调控、生殖在内的一系列关键活动。而这项发表于《细胞报告》的研究,检验的是食盐摄入如何影响通向下丘脑的血流量。

“我们选择食盐摄入来研究,是因为身体需要非常精准地控制钠的浓度,我们的体内甚至有特定的细胞来检测血液中钠的含量,”这项研究的通讯作者,佐治亚州立大学的Javier Stern教授说,“当你摄入咸的食物时,大脑能感受到这样的变化,从而激活一系列补偿机制来降低血液中钠的浓度。”

我们的身体实施上述补偿机制的一种途径,是激活那些促进抗利尿激素释放的神经元。抗利尿激素对于维持血液中合适的钠浓度至关重要。此前的多项研究在检验大脑皮质时观察到,神经元活动增强与血流量的增加正相关。与以往的研究不同的是,最新研究在大脑深处的下丘脑中得出了相反的结论:下丘脑中的神经元被激活时,血流量减少了。

“这个结果令我们感到震惊。我们看见的现象是血管收缩,这与人们在皮质受外界刺激时观察到的截然相反,”Stern教授说,“大脑皮质中血流量减少,是一种常常会在阿尔茨海默病患者中出现 ,或者在中风和局部缺血之后发生的现象。”

研究团队将这个出现在大脑深处的现象称作反向神经-血管耦合,这时血流量的减少会造成脑组织缺氧。此外,他们还观察到其他差异:在皮质中,血管对外界刺激的响应是局部的,血管扩张非常迅速。而在下丘脑中,响应的范围更分散,血管收缩的过程也更慢、效应持续时间更长。

“当我们摄入大量食盐时,我们血液中的钠含量会在一段时间内维持在较高的水平上,”Stern教授说,“我们相信,缺氧会增强神经元对持续的高盐刺激的响应,使得神经元能在更长的时间内维持激活状态。”

这项研究也引出了一个有趣的问题:高血压如何影响大脑?50%~60%的高血压可能与盐的摄入量过多有关。研究团队计划在动物模型中研究反向神经-血管耦合的机制,此外,他们希望用自己开发的方法来研究其他脑区以及多种疾病。

基于这项研究得出的结论,Stern教授表示:“如果长期摄入大量食盐,我们促进抗利尿激素释放的神经元就会过度激活,这个机制会导致过度缺氧,进而造成脑组织损伤。”而如果我们能更深入地了解这个过程,我们就有机会阻止这个过程,或是帮助那些与食盐摄入相关的高血压人群。

参考资料:

[1] Ranjan K。 Roy et al。 Inverse neurovascular coupling contributes to positive feedback excitation of vasopressin neurons during a systemic homeostatic challenge。 Cell Rports (2021)。 https://doi.org/10.1016/j.celrep.2021.109925

[2] Researchers reveal surprising findings on how salt affects blood flow in the brain。 Retrieved Nov 11, 2021 from https://medicalxpress.com/news/2021-11-reveal-salt-affects-blood-brain.htm

相关报道:你平常吃的盐是如何影响大脑血液流动的?

(神秘的地球uux.cn报道)据新浪科技:国外媒体报道,最新研究表明,神经元活动和大脑深处血液流动存在着重要关联,盐摄入将严重影响大脑活动。当神经元被激活时,通常会使该区域的血流量迅速增加,该现象被称为神经血管耦合或者功能性充血,这种血流量增加是通过大脑小动脉血管扩张而产生的,功能磁源成像(fMRI)是基于神经血管耦合的概念:专家寻找弱血流区域来诊断大脑疾病。

然而,之前关于神经血管耦合的研究仅限于大脑浅层区域(例如:大脑皮层),科学家主要研究是在环境感官刺激(例如:视觉或者听觉刺激)下血液流动如何发生变化,目前尚不清楚相同的原理是否适用于大脑深处区域,该区域负责接收身体自身产生的刺激,即所谓的内感受信号。

为了揭晓大脑深层区域的关联性,一支跨学科团队开发出一种新方法,结合外科技术和先进的神经影像,他们将研究重点关注在下丘脑,这是大脑一个深层区域,参与了关键的身体功能,其中包括:饮酒、饮食、体温调节和生殖等。最新研究报告发表在《细胞报告》杂志上,研究了下丘脑的血液流动如何随盐摄入量变化而发生改变。

研究项目选择盐作为研究目标,是因为人们需要非常精确地控制钠摄入量,甚至人体有特定细胞来检测血液中有多少盐,当人体摄入较多含盐食物时,大脑就会察觉到,并激活一系列补偿机制,将摄入的钠含量降低。

当人体摄入过量盐时,身体在一定程度上会通过激活神经元触发加压素释放,加压素是一种抗利尿激素,在维持适当盐浓度方面发挥着关键作用。与之前观察到的神经元活动和血流量增加之间的积极关联不同,研究人员发现,当神经元在下丘脑中被激活时,血流量会减少。

这些发现令人惊讶,因为可以明显看到血管收缩,这与大多数人认为的大脑皮层对感官刺激的反应相反,在阿尔茨海默症、中风或者贫血等症状下,大脑皮层中通常会观察到血流减少。

研究小组将该现象称为“逆神经血管耦合”,即血流减缓导致缺氧,同时,他们还观察到其他的差异性,在大脑皮层中,血管对刺激反应非常局部化,血管扩张迅速,在下丘脑中,血管对刺激的反应是扩散化的,而且反应速度慢,会持续很长一段时间。当我们摄入大量盐,体内钠指数会在很长一段时间内保持较高水平,缺氧是一种有效机制,可以增强神经元对持续盐刺激的反应能力,使它们在一段时间内保持活跃。

这项发现提出了关于高血压如何影响大脑的有趣问题,50-60%高血压患者被认为其饮食结构对盐依赖性较强,其症状是由过量盐摄入导致的。研究人员计划在动物模型中研究这种逆神经血管耦合机制,从而确定是否有助于揭晓盐依赖性高血压的病理,此外,他们希望利用相关方法来研究其他大脑区域和疾病,包括:抑郁症、肥胖和神经退行性疾病等。

如果你长期摄入大量盐,就会过度激活加压素神经元,该机制会导致人体过度缺氧,从而使大脑组织损伤,如果我们能更好地理解该过程,就能设计出新的靶点阻止该缺氧依赖性的激活,同时还能缓解赖盐性高血压人群的症状。




上一篇 下一篇 TAG: 大脑