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刺激迷走神经,为何能保护大脑抵御阿尔茨海默病?

Via:Pixabay
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作者 | Vladimir Hedrih
翻译 | jiyuzhixia
审校 | 酷炫脑
美工 | Jenny
编辑 | 加薪
蓝斑核对人类多项基础生理功能至关重要。大脑中几乎所有的去甲肾上腺素都由它合成,这种化学物质对睡眠、警觉性、注意力、学习乃至免疫功能都至关重要。
大多数人将阿尔茨海默病视为一种衰老性疾病,但事实上,其标志性的大脑病变早在20 多岁就已开始出现。
这些早期病变中,最早的一环是一种扭曲的tau 蛋白在大脑深处一个微小区域逐渐积聚。该区域名为蓝斑核(locus coeruleus),参与调控睡眠、注意力和警觉性。随后,tau 蛋白会进一步扩散至整个大脑。
出现tau 蛋白缠结并不意味着一个人患上了阿尔茨海默病 —— 事实上,几乎所有人都会在不同程度上发生这一变化。但由于这些病变始于蓝斑核,包括我在内的一些脑科学研究者认为,这一区域就像是阿尔茨海默病发生的 “煤矿里的金丝雀”,是疾病早期的预警信号。
我们正在探索:能否通过阻止或减缓这一脑区的tau 蛋白缠结,或是维持其健康状态,来阻断疾病的最终发展进程,并预防认知衰老的其他表现。
我所在实验室及其他团队的最新研究正在验证一个思路:一种已被广泛用于其他疾病治疗的方法——迷走神经刺激(vagus nerve stimulation),或许可以维持蓝斑核的正常功能。
蓝斑核与阿尔茨海默病
蓝斑核位于脑干,也就是大脑最下方的区域。它的名字“蓝色斑点”,来源于其细胞产生的一种名为神经黑色素的色素。
蓝斑核对人类多项基础生理功能至关重要。大脑中几乎所有的去甲肾上腺素都由它合成,这种化学物质对睡眠、警觉性、注意力、学习乃至免疫功能都至关重要。同时,它还接收来自全身各处神经的信号输入,其中就包括迷走神经—— 这条神经负责在大脑与心脏、肺等器官之间传递信息。
我的研究方向正是这一脑区的结构、神经细胞如何在其中传递信号,以及它与其他脑区的连接方式。我也探究这些特征在一生中如何变化,并影响思维与记忆。
多项研究表明,从中年开始,蓝斑核内的神经细胞就可能因tau 蛋白积聚而受损,而这种损伤与记忆力下降相关。蓝斑核内的 tau 蛋白积聚、细胞死亡与功能丧失,早于阿尔茨海默病的确诊与症状出现,并可预测疾病进展。
这让研究者提出假设:保护蓝斑核的健康,或许也能保护大脑的其余部分。

蓝斑核(locus coeruleus)
迷走神经刺激与大脑健康
迷走神经在大脑与胸腔、腹腔脏器(如心脏、肠道)之间传递信息,帮助大脑监测并调控许多关键身体器官。它负责向大脑和全身发送“休息与消化” 信号,促进消化与细胞修复。
在20 世纪八九十年代,研究者发现刺激迷走神经有助于缓解癫痫症状,并且常常还能带来其他益处,比如改善情绪与认知。
如今,迷走神经刺激已获得美国食品药品监督管理局(FDA)批准,不仅用于治疗癫痫,还用于偏头痛、抑郁症,以及辅助卒中康复。
用于癫痫和抑郁症的迷走神经刺激,通常需要在患者左侧胸部植入电刺激器,靠近迷走神经走行的位置。而治疗头痛的无创设备,则会向颈部或耳部迷走神经贴近皮肤的特定位置释放微弱电脉冲。
早在发现蓝斑核与阿尔茨海默病的关联之前,研究者就已推测,迷走神经刺激或许能改善患者的情绪与认知。原因在于:迷走神经刺激可能通过提升大脑内去甲肾上腺素水平发挥作用,而阿尔茨海默病患者大脑中的去甲肾上腺素含量显著偏低。
维持恰当的活动节律
神经科学家尚未完全明确迷走神经刺激为何对大脑有益,但一个主流理论是:它有助于调控蓝斑核神经细胞的活动,使其维持正常功能。
蓝斑核活动过强,可能让人过度警觉、感到压力甚至恐慌。事实上,过度活跃的蓝斑核会加剧创伤后应激障碍的部分症状。反之,活动不足则可能引发抑郁或记忆障碍。
某些类型的迷走神经刺激并不会直接增强或减弱蓝斑核活动,而是影响其神经元放电的时机与节律。另一些刺激方式则能提高大鼠大脑内的去甲肾上腺素水平,研究者推测这也是迷走神经刺激治疗癫痫的机制之一。
这些发现让研究者认为,迷走神经刺激可以充当蓝斑核的“精准调节器”,使其活动维持在最佳功能所需的恰当水平。
迷走神经刺激能否对抗记忆衰退?
越来越多的线索表明,迷走神经刺激或许能帮助衰老的大脑。
已有多项研究发现,迷走神经刺激能够阻止轻度认知障碍或早期阿尔茨海默病患者的记忆恶化,甚至改善其记忆功能。一项纳入52 名 55–75 岁轻度认知障碍患者的试验显示,在每天接受 1 小时、每周 5 天、持续约 6 个月的迷走神经刺激后,患者的记忆力与整体认知出现了显著改善。
针对60 岁左右健康成年人,以及 18–25 岁年轻人的研究甚至发现,仅一次迷走神经刺激就能改善不同维度的记忆表现。
这项研究仍处于初步阶段,但它为延缓阿尔茨海默病与衰老带来的痛苦症状提供了一种新的希望。

Via:giphy
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1.https://www.psypost.org/how-stimulating-the-vagus-nerve-could-protect-the-brain-from-alzheimers-disease/


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原标题:《刺激迷走神经,为何能保护大脑抵御阿尔茨海默病?》
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