血液可以帮助我们思考(转)
来源: 发布时间:2007-10-19 09:31
麻省理工学院的科学家们推测,血液除了可以为脑细胞运输养料和氧气这一众所周知的作用外,也可以帮助我们进行思考。
“我们猜测血液积极地参与调节神经元的信息处理,”麻省理工麦考门学院脑研究所的原理研究员Christopher Moore,在10月份的《神经生理学》杂志上发表的综述上解释道。“很多证据显示血液不仅仅只是运输养料,在某些方面它显得更感兴趣。如果血液确实可以调节神经元的中转信号,它就能改变我们工作的大脑如何思考。”
根据Moore的血-神经假说,血液不仅支持生理系统,还帮助控制脑的活动。特定的、局部的血流改变可以影响神经元周围的活动,改变它们如何将信号传递给其他神经元,并增强调节全脑信息处理的能力。Moore实验室的后继研究支持此观点,表明血流确实可以调控单个神经元。
Moore的理论对于脑疾病,如阿尔茨海默氏病、精神分裂症、多发性硬化症、癫痫的了解很有帮助。同时身为麻省理工学院脑与认知科学系助理教授的Moore 认为:“很多神经学病和精神病都有脉管系统上的改变。”
“多数人认为这些疾病的症状是神经元损伤的继发病变。但是我们提出这些症状也可能使疾病发展过程中的诱发因素,而这种解释则提出全新的治疗方案。”例如,癫痫病人在癫痫发作的时候经常会在脑区出现异常的血管,而这种假说则认为这种异常的血流会导致癫痫的发作。如果是这样的话,影响血流的药物就可能为目前通用的治疗方案提供一个新的选择。
这种假说对功能性磁共振成像也有重要的意义,或者称为fMRI,一种可以广泛的应用于指示脑局部血流改变的扫描方法。“学者们看fMRI,一般只关注作为继发病变的血流和体积的改变,而这种继发病变仅能提供读出神经的活性,”Moore实验室的研究生,也是论文的合著者,Rosa Cao说道。“如果血流可以决定神经的活性和状态,那么fMRI就确实是能提供信息处理状态的关键成像。”
另外,Moore实验室的研究也支持这种解释。例如,他对感官小人图(身体各部位,如:手指,脚趾,手臂,腿在脑中的详细分布)的fMRI研究表明,血流越丰富的代表区域指尖,人们通常更容易靠手指感觉微细的张力。这就表明血液能够影响这部分脑区的功能,而且血流的信息能够预测大脑未来的活性。该发现并不能推翻先前的研究,只是能更加丰富他们的解释以及将fMRI作为一种更为有用的工具。
血流怎样能影响脑的活性呢?血液中包含一些可扩散因子,能够从血管中渗出从而影响神经活性,而血液提及的改变能够影响这些因子的浓度。所以,神经元以及支持细胞(也称胶质细胞)会对血管的收缩和舒张产生相应的反应。另外,血流也可以影响脑组织的温度,这也对神经的活性有影响。
Moore的理论,血-神经假说对于脑提供了一个全新的看法。他说“没有人将血流列入脑的信息处理模式中。”只有先哲亚里斯多德曾经认为循环系统对于思维和情感肩负着重任。也许古希腊人已经觉察到了什么。
此项工作由Thomas F. Peterson, Mitsu基金和麻省理工麦考门学院脑研究所资助。

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