当越战时期的退伍军人患上帕金森病时，退伍军人事务部将病因归因于橙剂暴露。现在，得益于新的退伍军人事务部资助研究，他们以及其他面临神经退行性疾病风险增加的退伍军人可能找到了一种未来治疗方法的线索——一种不涉及药物的治疗方法。
你的大脑有一个废物处理系统。当你处于深度睡眠时，这个系统效果最佳，通过脑组织泵送脑脊液，带走白天积累的有毒蛋白质。当该系统崩溃时，这些蛋白质就会积累。在帕金森病中，一种错误折叠的蛋白质称为α-突触核蛋白在脑细胞中积聚并破坏它们。在阿尔茨海默病中，则是淀粉样β蛋白和tau蛋白。这种被称为类淋巴系统的废物清除系统本应防止这种情况发生。在帕金森病患者中，该系统往往不能很好地工作，部分原因是疾病干扰了系统所依赖的深度睡眠。
现在，一个由新墨西哥退伍军人健康护理系统、新墨西哥大学医学院和思维研究网络资助的研究团队发现了一种方法，可以在患者完全清醒时激活该系统，仅使用精心定时的二氧化碳脉冲。
这项发表在《NPJ帕金森病》杂志上的研究由神经心理学家Sephera Ryman博士领导，她是新墨西哥大学神经病学系的助理教授，在新墨西哥大学运动障碍中心治疗患者。在早期工作中，Ryman发现帕金森病患者对二氧化碳变化的脑血管反应减弱且延迟。他们的血管不能像健康成年人那样容易地扩张和收缩，这削弱了驱动脑脊液流经大脑的泵送作用。
研究洞察发现，在深度睡眠期间，缓慢呼吸自然地升高和降低二氧化碳水平，导致大脑中的血管有节奏地扩张和收缩。这种机械脉动推动脑脊液通过类淋巴系统。如果帕金森病患者无法达到或维持深度睡眠，该系统就永远不会完全激活。Ryman的团队提出了一个关键问题：如果我们能在患者清醒时人为地复制这种二氧化碳节律会怎样？
在一个实验中，63名老年人（其中30名患有帕金森病）接受了脑部MRI成像，同时每次呼吸含略微升高二氧化碳的空气约35秒，然后交替呼吸正常空气。在健康参与者和帕金森病患者中，节律性的二氧化碳脉冲改变了脑脊液在大脑中的移动方式，表明类淋巴系统已被刺激。
在第二个实验中，10名参与者（5名患有帕金森病）接受了三次10分钟的二氧化碳治疗。之后约45、90和150分钟抽取血样。两组都显示血液中废物蛋白水平增加，包括与帕金森病和阿尔茨海默病相关的蛋白。废物已从大脑冲入血液，其他器官可以将其过滤掉。
这项研究的独特之处在于它指向一种非药物干预方法。目前所有的帕金森病治疗都集中在管理症状上，主要是通过补充多巴胺。新方法针对大脑本身的物理维护：保持废物处理系统运行，使有毒蛋白不会首先积累。如果大规模应用有效，这将代表从症状管理向疾病修饰的转变。
研究处于早期阶段。样本量很小，尚不清楚改善的废物清除是否真的减缓了帕金森病的进展，还是只是移动了蛋白质。Ryman的团队现在正在研究以呼吸为中心的练习，如瑜伽、太极和气功，这些练习强调缓慢的腹部呼吸并自然提高二氧化碳水平，是否可以在没有专业气体输送设备的情况下产生类似效果。第二篇已接受发表在《脑血流与代谢杂志》上的论文描述了这一研究方向。
Ryman警告说，故意改变呼吸模式会影响血压、心率和氧合，没有人应该在没有医疗监督的情况下尝试复制二氧化碳协议。但基本思想简单得惊人：大脑已经知道如何自我清洁。问题是，我们能否帮助它更好地完成这项工作，特别是在那些大脑最需要它的人身上。
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