身體如何與大腦對話:另一條可能的訊號傳遞途徑

作者: Elena HealthEnergy

身體如何與大腦對話:另一條可能的訊號傳遞途徑-1
血流的組織方式本身可能會影響哪些化學訊號能夠到達大腦鄰近區域。

心臟改變節律,胃部傳達飽足感,呼吸變得深沉。這些熟悉的感覺背後,是身體與大腦之間持續不斷的資訊交換。一項新研究為這幅圖景增添了出人意料的細節:大腦內部的血流本身,可能成為化學訊息傳遞的額外通道。

喬治亞州立大學的凱特琳·卡森、蘭詹·羅伊與哈維爾·斯特恩研究了老鼠腦幹中兩個相鄰的區域。研究結果於2026月3日發表在《Communications Biology》期刊上。

第一個區域是孤束核。這是接收內臟資訊的主要入口:迷走神經、舌咽神經與脊神經將心血管、呼吸與消化系統的資料送達此處。第二個區域是最後區,是延髓中一個極小的部位。與大腦大多數區域不同,它沒有血腦屏障,因此能夠對血液中循環的物質作出反應。正是這個區域參與了噁心與嘔吐反射的啟動。這兩個結構共同幫助身體協調內部系統的運作。

解剖學家長期以來一直懷疑兩者微血管之間存在連接,但從未在活體大腦中直接觀察到:這種聯繫是從個別組織的研究中推斷出來的。如今,藉助雙光子顯微鏡技術,得以窺視活體大腦並追蹤紅血球的路径。結果發現,血液主要沿著單一方向流經這些連接——從孤束核流向最後區。在該研究的預印本版本中,這種血流在12個受研究連接中的15個裡被記錄到,即在約80%的情況下,出現在三隻老鼠身上。

另一項發現與血管的結構有關。最後區的微血管幾乎比孤束核寬一倍:約9微米對將近5微米。而兩個區域的血流速度卻幾乎相同。作者如此解釋:狹窄的微血管產生較大的阻力,而寬闊的微血管則便於血液從鄰近區域流入。他們認為,穩定的速度表明共同血管網絡的血液供應受到主動調節。

通常,血管被視為輸送氧氣與營養物質的系統。如今發現,血管本身的幾何形態與血流方向,可能決定哪些化學訊息能夠到達鄰近的腦區。如果一個區域將訊號分子釋放到血液中,定向的流動便能將其帶往另一個區域。

目前這僅是假設。研究人員觀察了血液的運動,但並未測量具體訊號物質的傳遞,也未檢驗它們如何作用於神經細胞。實驗是在老鼠身上進行的,要將結論推及人類,還需另行研究。

如果假設得到證實,大腦與身體之間聯繫的圖景將變得更加複雜。除了器官傳遞資訊的神經途徑之外,還出現了介於其處理中樞之間的局部血管通道。這項研究也對微血管僅是為神經組織輸送能量的被動管道的觀念提出了質疑。

下一個問題是:這股血流究竟能傳遞哪些訊息,以及它們會改變身體運作的哪些方面。

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來源

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

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