2007-10-16

血液能影響大腦神經活動?

Blood may help us think
http://www.physorg.com/news111686106.html

October 15, 2007

MIT 科學家指出血液除了其眾所皆知的、扮演腦細胞的燃料與氧氣運輸者這個角色外,它還能夠能幫助我們思考。

"我們假設血液會積極地調整(modulates)神經元如何進行資訊處理," Christopher Moore,MIT McGovern Institute for Brain Research 的主要研究者,在 Journal of Neurophysiology 一篇邀請評論(invited review)中解釋。"許多條證據指出血液會做出某些比單單遞送補給品還要更加有趣的事情。如果它能夠調整神經元如何轉送訊號,這將改變我們對於大腦如何運作的想法。"

根據 Moore 的 Hemo-Neural Hypothesis(血--神經假說),血液不只是生理學上的支持系統,而是能真的協助控制腦部活動。尤其是,血流的局部改變會影響附近神經元的活動力,改變它們如何彼此傳輸訊號,也因此控制了遍及腦部的資訊流。Moore 實驗室持續進行的研究支持這個觀點,顯示血流能夠調整個別神經元。

Moore 的理論涉及到對於腦部疾病,如阿滋海默症(Alzheimer's)、精神分裂症(schizophrenia)、多發性硬化症(multiple sclerosi)與伊比力斯症(epilepsy,癲癇)的了解。"許多神經與精神上的疾病都與脈管系統(vasculature)的改變有關," Moore 說,他也是 MIT 大腦與認知科學系的助教授。

"大部分的人假設這些疾病的症狀是神經元受到傷害的次要後果。不過我們提出,它們也許是疾病進程中的成因(causative factor),而這樣的洞悉則指出全新的療法。" 例如,罹患伊比力斯症的人,經常在腦部區域出現不正常的血管,痙攣(seizures)就發生在那裡,而這個假說指出這種不正常的血流可能會誘發伊比力斯症開始發作。若此,能夠影響血流的藥物,或能成為目前療法的替代選擇。

這項假說也重要地涉及 fMRI 的成像,這種廣泛使用的腦部掃描方式可指出血流地區性的改變。"科學家目前在看待 fMRI 時,將血流與血量的改變視為次要步驟,那只能夠提供神經活動力的讀數," Rosa Cao 解釋,Moore 實驗室的畢業生,同時也是論文的共同作者。"如果血流能塑造神經活動力與行為,fMRI 成像事實上會成為資訊處理的關鍵貢獻者。"

在一次,Moore 實驗室當中的研究支持這種解釋。例如,他知覺小矮人(sensory homunculus,身體部位,如手指、腳趾、手臂與腳等 [在] 腦部 的精細測繪 (map))的 fMRI 研究,證實當更多血流出現在代表指尖的地區時,人們能更容易地感知指頭上的輕拍。

這指出血液影響這個腦部區域的功能,而且關於血流的資訊能夠預測未來的腦部活動。這項發現並非侵蝕先前的研究,而是為它們的解釋,增加另一個更豐富的層次,且讓 fMRI 成為比目前更加有用的工具。

血流如何影響腦部活動呢?血液包含可擴散的因子(diffusible factors ),那能夠從血管滲出影響神經的活動力,而血量的改變能影響這些因子的濃度。同樣地,神經元與稱為神經膠質(glia)的支持細胞或能對血管擴張與收縮的機械力產生反應。此外,血液影響腦部組織的溫度,那也會影響神經的活動力。

就 Moore 所知, Hemo-Neural Hypothesis(血--神經假說)提供一種全新的方式來看待腦袋。"沒有人曾將血流包含在腦部的資訊處理模型中," 他聲稱。歷史上的唯一例外是哲學家亞里斯多德(Aristotle),他認為循環系統循環系統負責思考與情緒。或許古代希臘人知道某些事。

This work was funded by Thomas F. Peterson, the Mitsui Foundation and the McGovern Institute for Brain Research at MIT.

※ 他有沒有考慮到中醫的血氣之說?這個理論很有趣,說不定能將神經、精神疾病等與新陳代謝問題搭上線。

癲癇正名 伊比力斯症
怪哉!有頭沒腦 照樣過活
同理心可量測 台醫師破解自閉症密碼
研究:基因自發性突變 為自閉症重要成因
腦細胞運作方式與之前所想不同
研究發現思考方式可分為「左、右翼」
情緒衝擊事件如何影響記憶?
幼兒時期看電視會構成行為問題的風險
精神病趕流行 網路妄想症入侵
有駕馭能力者或能避免阿茲海默症
神奇魚毒 顛倒冷、熱感覺
男生常生氣 易罹心臟病

人類天生就愛巧克力?科學家量身訂做飲食?
2050 年人類嫁娶機器人?
未來,語言會如何演化?

美研究:一氧化氮逸失 輸血恐弊多於利
臍帶血幹細胞療法的奇怪現象

人體使用手冊

沒有留言: