你的大脑是如何清理垃圾的?

很多人对淋巴系统比较熟悉;它发挥着许多作用，其中之一是清除细胞间隙中的代谢废物，即间质空间。

然而，由大脑和脊髓组成的中枢神经系统(CNS)没有任何真正的淋巴管。

由于中枢神经系统是高度活跃的，代谢废物可以迅速积累。

中枢神经系统对周围环境的波动也非常敏感，所以身体需要以某种方式清除细胞垃圾，这就是glymphatic系统的作用。

在这个基于大脑的垃圾处理系统被发现之前，科学家们认为每个细胞都处理自己的代谢碎屑。

如果随着年龄的增长，细胞系统超载或变慢，细胞间的代谢垃圾就会堆积起来。这些垃圾产品包括β-淀粉样蛋白——一种与阿尔茨海默氏症相关的蛋白质。

星形神经胶质

“glymphatic”一词是由发现该系统的丹麦神经学家迈肯·内德加德(Maiken Nedergaard)创造的。这个名字是指胶质细胞，这是至关重要的废物清除系统。

与神经元相比，胶质细胞的覆盖范围相对较小，尽管它们在大脑中的数量也一样多。长期以来，人们一直认为它们不过是一些不起眼的支持细胞，但现在它们受到了更高的重视。

神经胶质保护、滋养和隔离神经元。它们也在免疫系统中发挥作用，就像我们现在知道的，在glymphatic系统中。

特别是一种叫做星形胶质细胞的胶质细胞非常重要。这些细胞上的受体被称为水通道蛋白-4，它们允许脑脊液(CSF)进入中枢神经系统，从而形成一股电流，使液体流经系统。

脑脊液是一种围绕中枢神经系统的透明液体，提供机械和免疫保护等功能。

与动脉平行的glymphatic系统也利用血液循环的脉动来帮助保持运动。

当血管有节奏地扩张时，它们驱动着间隙和脑脊液之间化合物的交换。

淋巴系统与身体其他部分的淋巴系统连接在硬脑膜上，硬脑膜是覆盖中枢神经系统的一层厚厚的结缔组织膜。

睡眠的重要性

在尼德佳德的发现之后，她在老鼠身上进行了一系列实验，以更好地理解这个系统是如何工作的，以及它在什么时候最活跃。这个团队特别关注睡眠和老年痴呆症。

内德加德和她的团队发现，动物在睡觉时，大脑的glymphatic系统最为繁忙。他们发现，当老鼠睡觉时，间隙的体积增加了60%。

体积的增加也促进脑脊液和间质液的交换，加速淀粉样蛋白的清除。他们得出的结论是:

”睡眠的恢复功能可能是增强清除积聚在清醒状态(中枢神经系统)中的潜在神经毒性废物的结果。”

这项早期的研究引发了一波新的研究浪潮，最近的一项研究于本月发表。研究人员观察了高血压对glymphatic系统功能的影响。

随着时间的推移，高血压会导致血管失去弹性，变得越来越僵硬。由于动脉壁有规律的脉动驱动着淋巴系统，这种硬化阻碍了它的功能。

利用高血压小鼠模型，科学家证明高血压引起的动脉硬化确实干扰了垃圾处理系统的工作方式;它阻止它有效地清除大脑中的大分子，如β-淀粉样蛋白。

这一发现可能有助于解释为什么科学家们发现了高血压与认知能力下降和痴呆症之间的联系。

帕金森病

帕金森病是另一种以大脑中蛋白质积聚为特征的疾病。在这种情况下，蛋白质是-synuclein。

这使得一些研究人员想知道，这里是否也涉及到glymphatic系统。

在帕金森氏症中，大脑中的多巴胺通路受到破坏。这些通路在睡眠-觉醒周期和昼夜节律中起着重要作用;因此，帕金森患者经常会出现睡眠障碍。

发表于 神经科学,生物行为的评价有人提出，睡眠模式的紊乱可能会阻碍碎片的糖基化清除，包括阿尔法-synuclein，帮助它在大脑中形成。

脑外伤

慢性创伤性脑病是由于头部反复受到打击所致;它曾被称为“拳醉综合症”，因为它发生在拳击手身上。

症状包括失忆、情绪变化、困惑和认知能力下降。

一些研究人员认为，脑外伤引起的脑胶质系统紊乱可能会增加罹患慢性创伤性脑病的风险。

研究报告的作者写道，在遭受创伤性脑损伤后，“睡眠开始困难和睡眠维持困难是最常见的症状之一。”

正如我们所看到的，这干扰了蛋白质在睡眠期间从间质空间的糖基化清除。

与此同时，这些类型的损伤会导致aquaporin-4通道(星形胶质细胞上对糖基化清除至关重要的重要受体)的重新定位，阻碍垃圾蛋白从组织间隙清除。

研究人员认为，这一系统的破坏可能“在解释重复性(创伤性脑损伤)与后来神经退行性变之间关系的链条上提供一个环节”。

糖尿病

除了在神经系统疾病中可能扮演的角色外，一些研究人员还研究了糖代谢系统紊乱可能与糖尿病认知症状之间的关系。

科学家已经证明，糖尿病可以影响一系列的认知功能，无论是在疾病发展的早期，还是以后。

一些研究人员提出疑问，这里是否也涉及到glymphatic系统。一项在老鼠身上进行的研究使用核磁共振成像扫描来观察脑脊液在海马体中的运动，海马体是大脑中参与形成新记忆的部分，还有其他任务。

科学家们发现，在患有2型糖尿病的小鼠中，脑脊液的清除速度“慢了三倍”。他们还发现了认知缺陷和glymphatic系统受损之间的关系——如果垃圾没有清理干净，思维能力就会受到阻碍。

老化

随着年龄的增长，一定程度的认知能力下降几乎是不可避免的。其中涉及的因素很多，一些科学家认为，glymphatic系统可能发挥了作用。

2014年发表的一项研究调查了小鼠衰老时的糖皮质系统的效率;作者发现“效率显著下降”。

glymphatic审查的系统及其在疾病和衰老的作用,作者写道,减少活动系统中随着年龄的增长可能会“导致错误折叠和过度磷酸化蛋白质的积累,“增加神经退行性疾病的风险,也许,加重认知功能障碍。

我们对glymphatic系统的了解仍然相对较少。然而，因为它清洁我们最敏感和最复杂的器官，它很可能在某种程度上影响我们的整体健康。

glymphatic系统可能不包含我们所有关于神经退行性疾病等问题的答案，但它可能是一些有趣的新观点的关键所在。