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确定脑酸如何影响大脑功能

健康 89xy 7天前 6次浏览

爱荷华大学神经科学家约翰·文米博士的一项研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)早期版上,该研究揭示酸度升高或低酸碱度与惊恐障碍、焦虑和抑郁有关,大脑酸度的变化对正常的大脑活动具有重要意义。

UI精神病学副教授文米说:

“我们对功能性大脑中的pH值可能正在变化的想法感兴趣,因为我们一直在追踪由低pH值激活的受体。这些受体的存在意味着低pH值可能在正常大脑功能中发挥信号作用的可能性。”

根据他的研究发现,大脑需要酸敏感蛋白来产生正常的恐惧反应,以及小鼠的学习和记忆。他指出,尽管很容易获得一个测量花园土壤酸碱度(酸度)的试剂盒,但目前还没有简单的测试可以测量大脑中的酸碱度变化。

该团队与放射学、精神病学和生物医学工程的UI副教授文森特·马格诺塔(Vincent Magnotta)博士合作,开发并评估了一种新的非侵入性方法,以识别和监测活体大脑中的Ph值变化。

他们基于核磁共振成像的新技术目前提供了最好的证据,证明pH值的变化确实发生在正常完整的人脑功能中,特别是在检测小鼠大脑pH值水平的整体变化时。他们发现,在吸入二氧化碳的过程中,信号增加,降低了大脑的酸碱度,使其酸性更强,而碳酸氢盐注射降低了核磁共振成像信号,提高了大脑的酸碱度。信号和酸碱度之间的关系在测试范围内是线性的。

值得注意的是,该测试似乎还能检测到局部大脑活动。该小组进行了一项经典实验,通过让人类参与者观看闪烁的棋盘,激活大脑中与视觉相关的特定区域。他们观察到,核磁共振成像方法在那个特定的区域发现了酸碱度的下降。

开发基于核磁共振成像的大脑成像技术的专家马格诺塔说:“我们的研究告诉我们,首先,我们相信有一种技术可以测量大脑中的pH值变化,其次,这种基于核磁共振成像的技术表明,pH值变化确实与大脑功能有关。”

Wemmie补充说:“这些结果支持了我们最初的想法,即在正常活动期间,大脑活动可以改变人脑中的局部pH值,这意味着pH值的变化与对pH值敏感的受体一起可能是影响大脑活动和认知功能的信号系统的一部分。”

这项新技术也可能为大脑想象提供一种新的选择。功能磁共振成像(fMRI)目前通过检测流向活跃大脑区域的血液中的氧气水平引起的信号来测量大脑的活动,因此新方法对pH值的变化做出响应,而不受血液氧合变化的影响,然而fMRI不能对pH值的变化做出响应。

文米说:“我们展示的是我们检测大脑活动的方法可能取决于酸碱度的变化,而且,这与功能磁共振成像测量的信号不同。这给了我们另一个研究大脑活动的工具。”

他早期的研究表明,酸碱度的变化可能在某些精神疾病中起作用,如焦虑和抑郁。这项新技术可能使文米和他的团队能够进一步研究在这些条件下酸碱度的变化会产生什么影响。

他总结说:

“大脑活动在患有大脑疾病(如躁郁症或抑郁症)的人群中可能有所不同,这可能反映在这一指标中。也许最重要的是,在一天结束的时候;这种信号在人类精神疾病中可能是异常的或受干扰的吗?如果是这样,它可能是操纵和治疗的目标吗?”

作者:克里斯汀·科尔尼


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