血流在小鼠大脑表面产生波浪

研究人员首次可视化了清醒小鼠大脑皮层的完整血管网络，发现血管有节奏地扩张和收缩，导致“波浪”冲刷大脑表面。这些发现提高了人们对大脑如何接受血液的理解，尽管波浪的功能仍然是个谜。

一个富有弹性、能活跃地输送含氧血液的血管网络横跨大脑表面，然后进入大脑皮层。在那里，这些血液进入第二个毛细血管网络，为组织深处提供氧气。

研究人员利用基于物理学的实验方法和分析发现，除了每次心跳时发生的血流脉冲外，还有较慢的血流变化波，这些变化波会扫过大脑，大约每十秒发生一次。这些慢波引起的血流变化占整个大脑血液供应的 20%。令人惊讶的是，这种现象与大脑活动的变化只有微弱的联系。

这些波会在血管中产生可见的凸起，这将有助于混合脑细胞周围的液体。这对如何从脑细胞周围的液体中去除废物和其他物质具有重要意义。由于凸起的血管波会朝各个方向移动，作者推测血管扩张和收缩的脉冲更有可能参与混合周围的液体，而不是主动将其朝特定方向移动。

无论如何，这种混合活动可能有助于将错误折叠的蛋白质和其他成分从大脑中移除到大脑周围的脑脊液中。这一过程被认为是阿尔茨海默病和其他相关痴呆症等多种神经系统疾病的重要保护机制，并且在睡眠期间更为活跃。

这些发现还可能影响目前对 fMRI 扫描的解释方法，fMRI 扫描测量大脑结构在激活时血氧含量的变化。具体来说，这些血流变化波在很大程度上独立于大脑活动这一发现表明，在解释 fMRI 数据与大脑激活之间的联系时，应该考虑到一种新的复杂性。

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