如果大腦也有一套「垃圾清運系統」,當這個系統長期堵塞時會發生甚麼問題?

劍橋大學(University of Cambridge)的最新研究給出了令人警醒的答案:許多認知障礙症病例,可能是由於大腦「垃圾清運系統」功能失調引起的。

科學家發現,大腦排毒系統出現異常可能是許多認知障礙症病例的根源,這不僅能解釋為何睡眠品質不好、血壓偏高的人更容易罹患認知障礙症,更能透過腦部掃描提早10年預測出罹患認知障礙症的風險,關鍵就在於三種反映大腦廢物清理效率的早期跡象。

大腦「沖洗機制」堵塞 麻煩就大了

這項刊登於《阿茲海默症與認知障礙症》(Alzheimer's & Dementia)期刊的研究,重點關注「膠淋巴系統」(Glymphatic system),這是一套近年才被科學界發現的大腦清潔機制,負責清除大腦中的毒素與廢棄物。

它的運作方式,是藉由血管壁外側的細小通道,引導一種叫做「腦脊髓液」(CSF)的無色液體緩緩流動,把廢物一併帶走,從而維持大腦健康。當這個清潔系統功能失調時,罹患認知障礙症的風險會顯著增加。

研究人員發現了三種與膠淋巴功能受損有關的早期跡象,這些跡象可預測未來10年內罹患認知障礙症的風險:大腦清除廢物通道中的水份移動異常、負責分泌腦脊髓液的腦室結構異常擴大,以及腦脊髓液流入大腦的速度下降。

研究團隊利用先進的磁力共振造影(MRI)技術和機器學習演算法,分析英國生物樣本庫(UK Biobank)約4萬名參與者的腦部影像。

血壓偏高 正「堵住」大腦清理管道

分析結果顯示,多項心血管方面的風險因素,尤其是高血壓,會損害大腦的膠淋巴系統功能,可能增加認知障礙症風險。磁力共振造影掃描顯示,部份損害是由「腦部小血管病變」引起的。

研究第一作者、劍橋大學研究員洪輝(Hui Hong,音譯)表示:「我們已有證據顯示,腦部小血管病變會加速阿茲海默症等疾病的惡化,現在我們找到了一個可能的解釋,膠淋巴系統一旦受阻,清除大腦中導致阿茲海默症的澱粉樣蛋白(Amyloid)與濤蛋白(Tau)的能力就會下降。」

血管健康與認知障礙症之間的關係密不可分。血管性認知障礙症是由於腦部血流不足引起的,這是一種常見的認知障礙症類型,也會使其它類型認知障礙症的症狀更加嚴重。

影響不只認知障礙症 柏金遜症、腦創傷也牽涉其中

這項研究結果可能對認知障礙症以外的領域也具有重要意義。

未參與此研究的Northwell Health醫療集團執業神經科醫師傑瑞米·麥可·利夫(Jeremy Michael Liff)指出,有一種看法認為,柏金遜症或某些類型的柏金遜症,很可能是由膠淋巴系統缺陷所引起的。

他還提到慢性創傷性腦病變(CTE)。這種疾病因美式足球聯盟(NFL)球員長期承受頭部撞擊而廣為人知,研究發現膠淋巴系統受阻,會提高慢性創傷性腦病變與中風的風險。

利夫醫師解釋:「中風的直接起因是腦部血流急性中斷,如果一個人的膠淋巴系統有缺陷,後續引發的腦部發炎就會加劇,因為膠淋巴系統的作用就是清除有害物質。」

他還特別提到一種與膠淋巴系統密切相關的疾病:視神經脊髓炎(Neuromyelitis optica),這是一種類似多發性硬化症的神經系統發炎疾病,可透過檢測「抗水通道蛋白4抗體」(anti-AQP4 antibodies)來確診,而這類抗體的存在,就是膠淋巴系統通道功能異常的一個佐證。

控血壓、睡好覺 為大腦建立長期防線

這項研究也為日常預防提供了具體方向,重點在於讓大腦的廢物清理機制維持良好運作。

控制血壓愈早愈好

臨床研究顯示,將收縮壓穩定控制在120毫米汞柱以下,可使認知能力退化或失智的風險降低約20%。

劍橋大學中風研究小組負責人休·馬庫斯(Hugh Markus)教授說:「我們早就知道心血管危險因子對認知障礙症的重要性,而這項研究進一步說明了這種關聯性。保守估計,至少四分之一的失智風險,其實可以透過控制血壓和戒煙等日常手段來降低。」

睡眠品質 才是大腦清理的關鍵時段

SensIQ 醫療長、神經科醫師路克·巴爾(Luke Barr)告訴《大紀元時報》,要強化膠淋巴功能,第一件事就是重視睡眠,特別是深度的「慢波睡眠」階段。他說:「那正是大腦清理系統運作最活躍的時候。」

他的具體建議包括:

側睡:可能有助於提升大腦廢物的清理效率。

睡前避免飲酒與服用鎮定類藥物:兩者都會破壞睡眠的自然結構,影響深度睡眠的品質。

保持充足水份。

規律運動:有助於促進腦脊髓液的正常循環。

維護心血管健康:動脈的規律搏動,是推動膠淋巴液流動的重要動力來源。

未來,現有的某些藥物可能會被重新應用,也可能開發出專門強化膠淋巴系統的新藥。巴爾醫師總結道:「這項研究讓我們更深刻地認識到,大腦健康是一個動態而環環相扣的系統。我們能做的,不只是預防疾病發生,更是為神經系統的長期健康打下紮實的基礎。」

作者介紹:George Citroner負責報道健康與醫學相關新聞,包括癌症、傳染病與神經退化性疾病。他因一篇關於男性骨質疏鬆風險的報道,在2020年獲得了媒體骨科報道卓越獎。

原文「Brain’s ‘Cleaning System’ Reveals Dementia Risk 10 Years in Advance」刊於《英文大紀元時報》

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