生理上的洗脑

大脑中有一个屏障,称为血脑屏障,它严格调节血液和大脑之间的物质交换。血脑屏障限制了药物进入大脑,因此限制了阿尔茨海默氏症和帕金森症等疾病的可用治疗方法。但这个屏障不仅限制了物质的进入,也限制了它们的出口。那么,大脑是如何清除废物的呢?

在最近的研究中,我们发现大脑有自己的废物收集系统。废物被包装在容器中,容器从大脑中排出,然后在大脑外被清除。正如我们将展示的那样,这将允许获得有关大脑状态的相关信息。但我们先不要操之过急,让我们来描述一下垃圾收集系统是如何工作的。

大脑垃圾清除路线。manbetx登录下载科学地图集

图1所示。大脑垃圾清除路线。作者提供。(Marta Riba等人/ PNAS 2019;116:51:26038-2604)

容器的废物产品,称为全集amylacea它们是由星形胶质细胞产生的,星形脑细胞周围有扩张的足突。星形胶质细胞形成全集amylacea用一种叫做新表位的特殊标记标记它们,一旦它们被逐出大脑,就会指明它们的目的地。

这些全集amylacea是球形和相对较大的结构。它们的直径可以达到20微米以上,超过了10微米的毛细血管直径。虽然它们太大,无法通过血液清除,但大脑有其他资源来清除它们。

从物理上讲,大脑“漂浮”在头骨内,悬浮在一种叫做脑脊液的含水介质中。一些大脑废物被直接倒入这种液体中,就是这样全集amylacea从大脑里找出来。

脑脊液依次通过脑膜的淋巴系统排出。脑膜是将脑脊液与颅骨以及脑脊液与大脑分开的膜(这些膜的炎症,即脑膜炎,是一种严重的,有时甚至是致命的疾病)。在脑膜中,有脑膜淋巴系统,最近被重新发现。脑膜的淋巴毛细血管收集部分脑脊液及其产物,脑膜的淋巴管下行至颈部。在颈部,淋巴管遇到一些淋巴结。这些淋巴结过滤液体,并含有称为巨噬细胞的特殊细胞。一旦巨噬细胞读取靶标记或新表位存在于全集amylacea“吃掉”(吞噬)它们,然后进行化学降解。这样,在大脑中不能降解、不能通过血液排出的残留脑物质找到了逃逸途径,被清除。

总之,结果是一个深刻的“洗脑”,这对大脑的正确工作至关重要。此外,这些发现提供了一种诊断脑部疾病的新方法。事实是,就像对垃圾袋内容物的分析可以让我们了解产生垃圾袋的人的习惯一样,研究垃圾袋中存在的废物全集amylacea脑脊液可以让我们了解大脑是如何工作的。因此,对所分离的内容物进行分析全集amylacea可以是一个有用的诊断工具。

本文的部分内容曾在西班牙语版the Conversation上发表https://theconversation.com/asi-saca-la-basura-el-cerebro-129808

Marta Riba, elisabeth aug, Carme Pelegrí, Jordi Vilaplana
Secció西班牙巴塞罗那大学神经科学研究所,神经科学学系Bioquímica神经科学研究所

出版

淀粉体充当容器,将废物从大脑中清除。
Riba M, auguree, Campo-Sabariz J, Moral-Anter D, Molina-Porcel L, Ximelis T, Ferrer R, Martín-Venegas R, Pelegrí C, Vilaplana J
中国科学院学报2019年12月17日

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