一項研究稱，一種新型設備可監(jiān)測大腦的類淋巴系統(tǒng)，這可能有助于研究人員應對阿爾茨海默病。

華盛頓大學醫(yī)學院

5月28日

據(jù)近日發(fā)表于《自然-生物醫(yī)學工程》（Nature Biomedical Engineering）的一項研究，一種可監(jiān)測大腦廢物清除系統(tǒng)的新型設備或有助于預防阿爾茨海默病及其他神經(jīng)系統(tǒng)疾病。論文題“用于持續(xù)測量腦實質(zhì)阻力的無線設備追蹤人類類淋巴功能”（A wireless device for continuous measurement of brain parenchymal resistance tracks glymphatic function in humans）。

研究于2025年5月27日發(fā)表在《Nature Biomedical Engineering》（最新影響因子：26.8）雜志上

研究中，參與者在睡眠時佩戴該設備：這是一頂嵌有電極的頭帽，可測量腦組織內(nèi)液體流動變化、從睡眠到清醒狀態(tài)的神經(jīng)活動，以及腦血管的改變。

研究人員發(fā)現(xiàn)，通過測量上述三項特征，可監(jiān)測大腦的類淋巴系統(tǒng)（Glymphatic system），該系統(tǒng)兼具廢物清除和營養(yǎng)輸送功能。

基于動態(tài)阻抗光譜法分析的類淋巴功能對實質(zhì)阻力的影響

這是研究者首次通過單一夜晚跟蹤，實時觀測不同睡眠階段個體類淋巴液流動情況。此前，此類監(jiān)測僅能通過磁共振成像（MRI）在大學研究中心完成，而這種方法速度過慢，無法捕捉個體睡眠階段的細微變化。

“我們曾假設該系統(tǒng)以某種‘開關(guān)’模式運作：睡眠時（尤其是慢波睡眠階段）開啟，清醒時關(guān)閉，”研究合著者、華盛頓大學醫(yī)學院（University of Washington School of Medicine，UW Medicine）精神病學與神經(jīng)病學教授 Jeffrey Iliff 博士表示。

Iliff 補充道，這些假設基于其團隊過去十年在嚙齒類動物研究中獲得的數(shù)據(jù)。然而，當研究對象轉(zhuǎn)為人類時，研究結(jié)果令他們感到意外。

研究發(fā)現(xiàn)，類淋巴系統(tǒng)在深度睡眠和快速眼動（REM）睡眠期間，甚至在人們醒來時都處于活躍狀態(tài)。這種清除功能并非像開關(guān)一樣簡單地開啟和關(guān)閉，而是隨著睡眠時間的延長而加速，然后在醒來時逐漸減緩，Iliff 指出。

“這使我們能夠監(jiān)測該系統(tǒng)與睡眠的關(guān)系，以及它在人類中如何受到睡眠中斷的影響——如果我們試圖理解這一生物學機制在臨床精神疾病和神經(jīng)疾病中所扮演的角色，這一點至關(guān)重要，” Iliff 稱。

他表示，此類發(fā)現(xiàn)意義重大，因為類淋巴系統(tǒng)負責清除異常積聚的腦蛋白，而此類蛋白與阿爾茨海默病、帕金森病等疾患密切相關(guān)。

“這是開發(fā)針對類淋巴功能療法的關(guān)鍵一步，” Iliff 說，“若能研發(fā)改善類淋巴功能的藥物，或可治療或預防阿爾茨海默病等疾病。”

研究設備的技術(shù)原理圖及其輸出信號

該可穿戴設備由加州 Applied Cognition 公司研發(fā)，Iliff 提出其多項潛在應用：可協(xié)助科學家明確類淋巴功能障礙是否為阿爾茨海默病、創(chuàng)傷性腦損傷及偏頭痛的誘因；指導開發(fā)增強類淋巴功能的新療法；并識別最可能從新療法中獲益的高風險患者。

本研究于 2022 年 10 月至 2023 年 6 月間開展，參與者在華盛頓大學醫(yī)學中心-蒙特萊克院區(qū)（University of Washington Medical Center – Montlake）及佛羅里達大學（University of Florida）接受測試。佛羅里達州基準研究納入 35 名參與者，西雅圖重復驗證研究另納入 14 名參與者，所有參與者年齡介于 56 至 66 歲之間。

MRI 物理學家、前華盛頓大學醫(yī)學院診斷影像科學中心主任 Swati Rane Levendovszky 亦參與該項目，她現(xiàn)任職于堪薩斯大學醫(yī)學中心（University of Kansas Medical Center）。

“此項研究對明確類淋巴功能障礙在阿爾茨海默病中的作用及發(fā)現(xiàn)救治療法具有里程碑意義，” Applied Cognition 首席執(zhí)行官 Paul Dagum 博士表示，“我們的平臺已在早期臨床試驗中識別出一種有前景的藥物候選，可改善類淋巴清除功能。”

Iliff 實驗室專注于研究類淋巴系統(tǒng)及其在阿爾茨海默病、創(chuàng)傷性腦損傷等神經(jīng)退行性疾病中的作用。

本研究由 Applied Cognition 資助，Iliff 曾擔任該公司科學顧問委員會主席并獲取相應酬勞。

創(chuàng)立于1946年的華盛頓大學醫(yī)學院

參考文獻

Source：University of Washington School of Medicine

Scientists test real-time view of brain’s waste removal

Reference：

Dagum, P., Giovangrandi, L., Levendovszky, S.R. et al. A wireless device for continuous measurement of brain parenchymal resistance tracks glymphatic function in humans. Nat. Biomed. Eng (2025). https://doi.org/10.1038/s41551-025-01394-9

       原文標題 : 科學家實現(xiàn)對大腦廢物清除系統(tǒng)的實時觀察