新技术发现了衰老大脑的“明显变化”

研究老年人大脑活动的研究人员说，神经元活动和大脑氧合之间的协调发生了变化。这些神经血管单位在活人体内的功能的无创记录以前从未做过，但现在已经通过使用几种测量技术和新的分析方法实现了。研究结果有望提供一种相对简单且非侵入性的方法，用于评估健康老年人和阿尔茨海默病等神经退行性疾病患者的大脑状态。

　　

研究老年人大脑活动的研究人员说，神经元活动和大脑氧合之间的协调发生了变化。

这项研究结果由英国兰开斯特大学和斯洛文尼亚卢布尔雅那大学医学中心的科学家发表在《Brain Research Bulletin》上。

大脑需要的能量占人体能量消耗的20%，因此大脑和心血管系统必须紧密合作，以确保大脑的每个部分都有足够的能量供应。这是由许多“神经血管单位”完成的，它们的任务是为神经元提供营养。

这些神经血管单位在活人体内的功能的无创记录以前从未做过，但现在已经通过使用几种测量技术和兰开斯特大学开发的新分析方法实现了。活体大脑的血氧是用红外光测量的，红外光很容易穿透颅骨。大脑中的神经元活动与电活动有关，电活动是同时在头皮表面测量的。身体有节奏地嗡嗡作响，其中最著名的节奏就是心跳。其他节律包括呼吸、脑电波以及通过改变血管直径来控制血压和血流的过程。

同时测量氧合、脑电活动、呼吸和心脏电活动，让研究人员捕捉到这些节律及其不完美的时间。然后，他们通过计算“相位相干性”来研究这些节奏的强度和它们的协调性。结果表明，在老年人群中，脑血管振荡的幅度和脑电波发生了变化。但更引人注目的是它们之间一致性的变化，这表明大脑中能量供应和需求之间的协调受到年龄的不利影响。

世界人口正在老龄化，痴呆症的发病率正在上升。因此，在未来几年，跟踪治疗和监测疾病进展的能力将变得越来越重要，特别是在评估阿尔茨海默病新药的可能性方面。

兰开斯特大学的Aneta Stefanovska教授说:“因此，这种方法可以用于对正常衰老过程中神经血管功能衰退的无创评估，也可以用于监测各种神经退行性疾病的治疗效果或生活方式改变。研究结果有望提供一种相对简单且非侵入性的方法，用于评估健康老年人和阿尔茨海默病等神经退行性疾病患者的大脑状态。”

研究人员包括来自兰开斯特大学的Juliane Bjerkan、Gemma Lancaster、Trevor Crawford、Peter McClintock和Aneta Stefanovska，以及来自斯洛文尼亚卢布尔雅那大学医学中心的Bernard Meglic和Jan Kobal。

Juliane Bjerkan, Gemma Lancaster, Bernard Meglič, Jan Kobal, Trevor J. Crawford, Peter V.E. McClintock, Aneta Stefanovska. Aging affects the phase coherence between spontaneous oscillations in brain oxygenation and neural activity. Brain Research Bulletin, 2023; 201: 110704