即便是轻微的心脏问题,也已与阿尔茨海默病最常影响的大脑区域中的微小损伤迹象相关联。
在一项来自德国的新研究中,73名大脑有损伤迹象的人存在轻度心脏问题。他们的左心室射血分数(LVEF)降低——这是衡量心脏泵血效率的指标,百分比越低表示泵血功能越弱。同时,他们体内一种由心脏在压力或超负荷工作时释放的激素水平升高,该激素在心力衰竭患者中通常较高。
科学家发现,当心脏泵血效率较低时,即使是在没有完全心力衰竭的人身上,也会导致大脑灰质出现微观损伤。大脑只占体重的2%,却消耗了身体约20%的氧气。当心脏泵血效率降低时,大脑获得的血液、氧气和营养就会减少。随着时间的推移,这种短缺会损伤微小血管,削弱大脑的保护屏障,引发炎症,并在扣带回和舌回等记忆区域留下疤痕。这种损伤在记忆问题出现之前就已悄然累积数年。
随着时间的推移,这种轻微的脑损伤成为心脏问题与记忆衰退之间的桥梁,意味着心脏健康状况不佳可能在痴呆症出现前多年就为认知丧失埋下伏笔。
在这项发表于《神经科学杂志》的研究中,研究人员随访了168名参与者,平均时长3.5年,其中包括73名患有冠状动脉疾病或心力衰竭的心脏病患者,以及95名健康对照组。研究开始时,他们通过射血分数(泵血效率)和NT-proBNP(心脏应激激素)测量了心脏功能。随后,参与者接受先进MRI扫描以检测微观灰质损伤,同时心脏病患者还接受了注意力、执行功能、学习和记忆方面的认知测试。研究团队随后分析了早期心脏功能是否能预测后来的大脑变化,以及这些变化是否能解释记忆衰退。
结果令人震惊。在所有参与者中,即使是那些没有心力衰竭的人,初始心脏泵血功能越弱,预测多年后大脑微观损伤越严重。在心脏病患者中,只有记忆力受到影响。泵血功能越弱,与阿尔茨海默病易感脑区的损伤越相关,而这种损伤直接与更差的记忆得分相关。NT-proBNP水平升高也能预测脑损伤,但仅在已确诊心力衰竭的患者中成立。
“更广泛的意义在于,在大脑出现明显的萎缩或临床痴呆之前,大脑可能已经显示出与心脏功能障碍相关的细微组织水平变化,”研究合著者、德国马克斯·普朗克人类认知与脑科学研究所博士研究员张晓博士说。
虽然这项研究还不能确认这些变化是否意味着阿尔茨海默病的开始,但它提供了强有力的证据表明,轻微的心脏功能障碍会在大脑上留下早期可检测的痕迹,从而为痴呆发生前的干预提供了潜在窗口。
当心脏泵血效率低下时,为海马体和记忆网络供血的大脑微小血管开始变窄并变硬。这些血管对即使是微小的血流变化也很敏感。没有稳定的营养供应,脑细胞难以产生能量,有害废物逐渐堆积。原本作为过滤屏障防止毒素进入的血脑屏障变得渗漏,让炎症分子渗入脑组织。同时,心脏本身会释放称为细胞因子的蛋白质,这些蛋白质通过血液传播,进一步加剧大脑内的炎症。多年下来,这种缓慢累积的损伤形成微观疤痕,尤其是在记忆中枢。
超过600万美国人患有阿尔茨海默病,而多达2050万人患有冠状动脉疾病,近670万人患有心力衰竭。心血管疾病在全球日益普遍。1990年至2023年间,患有心脏疾病的人数增加了一倍多,从3.11亿例上升到6.26亿例。到2050年,预计这一数字将达到11.4亿,主要由于人口增长和全球老龄化。心脏病仍然是美国的主要死亡原因,根据美国心脏协会2025年的统计报告,其许多危险因素仍在上升。在美国,每34秒就有一人死于心血管疾病——每天近2500人。在有数据可查的最近一年(2022年),心脏病死亡人数达到941,652人,比前一年增加了超过1万人。
这一点之所以重要,是因为认知障碍在心脏病患者中已经非常普遍。约44%患有心力衰竭的老年人表现出认知衰退的迹象,一些估计甚至高达80%。随着越来越多的人患有心脏病,面临本研究所述那种细微脑损伤风险的人群也在增长,这使得心脏与大脑的联系成为一个日益紧迫的公共卫生问题。
虽然这项研究没有直接考察运动,但张晓指出,研究结果可能揭示为何体力活动常与改善大脑健康和更敏锐的认知老化相关。“定期锻炼支持心血管功能、血管健康和脑血流调节,”她说,“所有这些都有助于长期保护脑组织。”
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