身体如何与大脑对话:又一条可能的信号传递通路

作者: Elena HealthEnergy

身体如何与大脑对话:又一条可能的信号传递通路-1
血流的组织方式本身可能会影响哪些化学信号能够到达大脑邻近区域。

心脏改变节律,胃部发出饱腹的信号,呼吸变得更深。这些熟悉的感觉背后,是身体与大脑之间持续不断的信息交换。一项新研究为这幅图景增添了一个出人意料的细节:大脑内部的血液流动本身,可能构成一条传递化学信息的额外通道。

佐治亚州立大学的凯特琳·卡森、兰詹·罗伊和哈维尔·斯特恩研究了大鼠脑干中两个相邻的区域。研究结果于2026年3月发表在《Communications Biology》期刊上。

第一个区域是孤束核。它是接收内脏信息的主要入口:迷走神经、舌咽神经和脊神经将心血管、呼吸和消化系统的数据传送到这里。第二个区域是最后区,它是延髓中一个极小的部位。与大脑的大多数区域不同,它没有血脑屏障,因此能够对血液中循环的物质作出反应。正是这个区域参与启动恶心和呕吐反射。这两个结构共同帮助机体协调各内脏系统的运作。

解剖学家早已怀疑两者毛细血管之间存在连接,但从未在活体大脑中直接观察到:此前的结论是从离体组织研究中推断出来的。如今,借助双光子显微镜,人们得以窥视活体大脑并追踪红细胞的路径。结果发现,血液主要沿一个方向流经这些连接——从孤束核流向最后区。在该研究的预印本中,这种流动在12个被研究的连接中的15个里被记录到,即在三只大鼠中约占80%的情况。

另一项发现与血管的结构有关。最后区的毛细血管宽度几乎是孤束核的两倍:约为9微米,而后者接近5微米。与此同时,两个区域的血流速度几乎相同。作者对此的解释是:狭窄的毛细血管产生更大的阻力,而较宽的毛细血管则便于血液从相邻区域流入。他们认为,速度保持一致说明共同血管网络的血供受到主动调节。

通常,血管被视为输送氧气和营养物质的系统。如今发现,血管本身的几何形态和血流方向能够决定哪些化学信息可以到达相邻的脑区。如果一个区域将信号分子释放到血液中,定向的血流便可将它们运送到另一个区域。

目前这还只是一个假说。研究人员观察了血液的流动,但并未测量具体信号物质的转运,也没有检验它们如何作用于神经细胞。实验是在大鼠身上进行的,只有经过单独的研究,才能将结论推广到人类。

如果假说得到证实,大脑与身体之间联系的图景将变得更加复杂。除了器官传递信息的神经通路之外,它们的处理中枢之间还出现了一条局部的血管通道。这项研究还动摇了将毛细血管视为被动管道、仅仅为神经组织输送能量的观念。

下一个问题是:这股血流究竟能够运送哪些信息,以及它们会改变机体运作中的什么。

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来源

  • Directional blood flow within a shared capillary network links the nucleus of the solitary tract and area postrema in rats

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