一项大型国际研究发现了一个新的生物学线索，有助于在记忆问题出现前多年预测痴呆症。剑桥大学和浙江大学的研究人员发现，脑脊液（CSF）在大脑中的流动方式可能揭示谁会在多年后面临风险。
研究团队利用英国生物银行中45,000多名成年人的磁共振成像扫描，发现这种清澈脑脊液循环方式的变化是未来痴呆症的有力指标。事实上，其中一些液体流动标志物的预测能力甚至超过了传统的心血管风险因素。
这项发表在《阿尔茨海默病与痴呆症：阿尔茨海默病协会期刊》上的研究结果，为大脑"清洁系统"如何与心血管健康相关联提供了新见解——这种联系如何解释老化大脑中有害废物的逐渐积聚。
大脑中隐藏的清洁系统
脑脊液不仅仅是大脑的缓冲垫——它还扮演着重要的清洁角色。这种液体不断在血管周围狭窄的通道和空间中循环，帮助清除代谢废物并维持颅内稳定的压力。
在健康的大脑中，这种循环支持一种称为胶质淋巴系统的过程，该系统仅在2012年被发现。它像一个清洗网络，通过微观的血管周围空间将毒素冲出大脑。当这个系统出现故障时，β-淀粉样蛋白和tau蛋白（阿尔茨海默病的罪魁祸首）就会开始堆积。
领导这项研究的洪慧博士（在剑桥大学工作期间开始这项研究，现任职于浙江大学）解释说，早期的动物研究表明心脏健康与脑液流动之间存在联系，但缺乏人类证据。洪博士说："我们想知道这种关系在人类中是否存在——以及我们能否在痴呆症发作前检测到早期功能障碍。"
心脏与大脑的联系
研究团队与剑桥大学临床神经科学系的休·马库斯教授合作，希望了解高血压和糖尿病等心血管状况是否会干扰脑脊液流动并增加痴呆症风险。
他们开发了四种基于磁共振成像的测量方法来捕捉脑脊液运动的不同方面：
- 血管周围间隙(PVS)体积，代表大脑的液体通道。
- DTI-ALPS，显示沿血管的微观水分子运动。
- BOLD-CSF耦合，测量血流和脑脊液节奏的协调程度。
- 脉络丛(CP)体积，指示大脑中产液组织的数量。
在排除了先前有神经系统疾病的人之后，研究人员追踪了后来发展为痴呆症的人群。结果令人震惊。
液体流动障碍可预测痴呆症
四项磁共振成像指标中的三项强烈预示了未来痴呆症的发生。那些微观水分子运动较慢（低DTI-ALPS）、血液和脑脊液流动协调性较弱（低BOLD-CSF耦合）或脉络丛体积较大的人，多年后更有可能出现认知能力下降。
即使考虑到年龄、教育程度和大脑大小，这些液体流动障碍仍然具有显著性。马库斯教授说："这表明脑脊液功能障碍可能是痴呆症最早可测量的迹象之一。"
最具揭示性的标志物之一，DTI-ALPS评分，指出了水分子沿大脑微小血管的运动变慢——这表明废物清除效率正在降低。同时，增大的脉络丛可能预示着炎症或脑脊液过度产生，进一步加重系统负担。
血管问题如何干扰大脑的清洁系统
该研究还考察了心血管风险因素如何影响脑脊液循环。高血压、糖尿病以及白质高信号（磁共振成像上显示小血管疾病的亮点）都与较慢或较不规则的脑脊液流动有关。
高级统计分析显示，两种磁共振成像标志物——DTI-ALPS和CP体积——部分解释了心脏病如何导致痴呆症。本质上，血管问题似乎干扰了大脑排泄废物的能力，成为心血管衰退与认知能力丧失之间的生物桥梁。
马库斯教授指出，这一发现加强了预防性护理的论证。他说："至少四分之一的痴呆症风险可以追溯到高血压和吸烟等常见因素。如果这些因素也损害脑脊液流动，那么管理它们可能有助于保持大脑清洁系统的高效运行。"
自动化带来新见解
这项研究的一个关键进展来自剑桥大学陈宇桐开发的机器学习算法。它使科学家能够快速、一致地处理大量磁共振成像数据集——这是手工几乎不可能完成的任务。
陈宇桐说："自动化的磁共振成像分析意味着我们能够测量数万人中细微的液体流动变化。这对于在大脑仍然健康时发现早期问题至关重要。"
这种大规模能力为未来的人口筛查打开了大门。医生或许有朝一日可以使用基于脑脊液的磁共振成像标志物来标记早期预警信号，就像胆固醇测试识别心血管风险一样。
睡眠、生活方式与预防的未来
该研究的结果也为思考痴呆症预防提供了新的方式。胶质淋巴系统在深度睡眠期间最为活跃，此时脑细胞略微收缩以允许脑脊液更自由地流动。因此，不良的睡眠习惯可能会降低大脑清除有害蛋白质的能力。
生活方式和血管健康也起着重要作用。例如，强化血压控制已被证明可以将认知能力下降风险降低多达20%。这一见解可能会启发新的策略，将心血管管理与改善脑脊液循环的干预措施结合起来。
通往早期检测的道路
尽管这项研究尚未证明因果关系，但它突显了心脏健康与大脑健康之间强大的生物学联系。研究团队希望进一步的研究将确认改善脑脊液流动是否真的可以预防或延缓痴呆症。
马库斯教授表示，未来的工作可能会测试旨在改善血管功能或睡眠质量的治疗方法是否有助于恢复脑脊液流动。他说："如果我们能找到增强大脑自身清洁系统的方法，我们可能能够减缓甚至阻止痴呆症的进展。"
资助这项研究的英国心脏基金会首席科学和医学官布莱恩·威廉姆斯博士补充说，该研究"提供了对大脑废物清除系统中无声问题如何悄悄增加痴呆症风险的迷人一瞥。"
研究的实际意义
这些发现可能帮助医生在症状出现前很久就识别出高风险个体，为预防提供了关键窗口期。
基于磁共振成像的脑脊液流动标志物可以作为新的早期检测工具，指导关注心血管健康、更好睡眠以及可能增强大脑废物清除能力的新药物的干预措施。
通过了解心脏和大脑系统如何相互作用，科学家们正逐渐接近预测——并有朝一日预防——世界上最常见的神经退行性疾病。
研究结果可在线查阅于《阿尔茨海默病与痴呆症》期刊。
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