你爱吃烤脑花吗？
设想一下，每周仅需三次，每次用十分钟「烤」下自己的脑花，就能为我们的记忆力和思维敏捷度「返老还童」，这得多么酷炫！
现在，这个梦想可能比我们想象的更接近现实。
最新发表在【Nature Communications】上的一项研究揭示了一种创新的方法——利用红外光温和「烤」脑，可能成为重燃认知功能和抵御阿尔茨海默病的有力武器。
图源：自己做的
研究者们发现，通过使用特定波长的近红外光照射老年小鼠的头部，不仅显著提升了小鼠的学习和记忆能力，还恢复了大脑清除废物的功能，有效减少了大脑中的β淀粉样蛋白沉积，进而达到减缓阿尔茨海默病的效果。
这一发现不仅为我们提供了对抗年龄相关认知衰退的新策略，也为阿尔茨海默病的潜在治疗打开了新的大门，让我们对战胜这一顽疾充满了期待。
接下来让我们具体看看研究者是怎么脑洞大开的。
参考文献截图
01
如何用近红外光烤脑？
红光烤脑的神奇之处，在于它如何巧妙地唤醒大脑的自然清洁系统。
长期以来，科学家们认为大脑由于缺乏直接的淋巴引流系统，而拥有一种特殊的「免疫豁免」能力。
然而，2015年的一项重大发现揭示了脑膜淋巴管（mLVs）的存在，这些位于硬脑膜的微小血管构成了一个复杂的网络，负责清除大脑内的废物和炎症介质，对维持大脑健康起着至关重要的作用。
随着年龄的增长，这些淋巴管的功能可能会下降，导致如阿尔茨海默病（AD）等神经退行性疾病的发展。mLVs在清除大脑中的β淀粉样蛋白（Aβ）方面发挥着关键作用，这是AD病理中的一个重要因素。
那问题来了，科学家该如何有效激活和调节mLVs的功能呢？
研究者眼神溜溜转，将目光锁定在临床经常使用的理疗仪上。
近红外光治疗仪也叫神经血管治疗仪，有的时候患者也会叫它烤电仪。它采用特定波长的近红外光，照射局部，激发组织释放大量的一氧化氮（NO），扩张血管，改善微循环，促进组织修复再生。
近红外光，就是研究者相中的研究目标。
02
有效调节mLVs引流，让大脑表现更「年轻」
为了测试「烤」脑疗法对mLVs功能的影响，研究团队设计了一项精密的实验。
他们选择了健康的老年小鼠作为实验对象，并给它们进行了一次特别的「理发」——剃了一个大秃瓢，以便让「烤」脑更均匀、更有效。
研究者将小鼠分为两组：一组接受近红外光照射，另一组则作为对照组接受普通室内照明。实验中使用的近红外光波长为808纳米，这种光波能够深入组织并激活细胞色素C氧化酶，从而激发细胞的能量产生过程。
在为期四周的实验中，小鼠每周接受三次「烤」脑治疗，每次持续10分钟。研究人员精心调整了光照强度和时间，以确保治疗效果的最大化。治疗结束后，他们通过一系列行为和生物学测试来评估「烤」脑疗法的效果。
实验过程
首先，研究者通过一种巧妙的方法来评估「烤」脑疗法的作用：使用脑脊液（CSF）示踪剂OVA-A647来监测颈深淋巴结（dCLNs）中的分布情况，从而判断脑膜淋巴系统（mLVs）的引流能力是否得到加强。
实验结果令人瞩目：与对照组相比，接受「烤」脑疗法的小鼠在dCLNs中的OVA-A647分布面积显著增大，这一发现直接反映了「烤」脑疗法有效提升了mLVs的清除功能。
更进一步的分析揭示了「烤」脑疗法对脑膜淋巴管结构的积极影响——原本因老化而减少的脑膜淋巴管面积在「烤」脑处理后得到了恢复，尤其是20mW/cm2的光照强度展现出了最佳的效果。
这些发现引发了一个关键问题：「烤」脑疗法对大脑淋巴系统的这些改变是否能够转化为认知功能的提升？
研究者们通过一系列精心设计的行为测试来解答这个问题。
在新物体定位（NOL）和新物体识别（NOR）测试中，接受「烤」脑疗法的老年小鼠表现出了对新物体的明显偏好，这与年轻小鼠的行为模式非常相似。
这一结果表明，「烤」脑疗法不仅改善了老年小鼠的记忆力和学习能力，还显著提高了它们的辨别指数（DI），显示出更高的探索新环境的积极性。
减弱老年小鼠的认知能力下降
此外，在Y迷宫测试中，未经治疗的老年小鼠在探索新奇区域时的能力明显低于年轻小鼠，显示出记忆缺陷的迹象。
然而，经过「烤」脑疗法后，老年小鼠在新异臂的探索时间显著增加，几乎达到了年轻小鼠的水平。
这一结果进一步证实了「烤」脑疗法对改善老年小鼠空间记忆能力的显著效果。
综合这些发现，我们可以得出结论：靶向mLVs的「烤」脑疗法不仅能够有效恢复老年小鼠的淋巴系统功能，还能够显著提升它们的认知能力，使它们的记忆和学习能力得到显著改善，仿佛让大脑「重返青春」。
03
意外之喜：「烤」脑子还能缓解老年痴呆
在更深入的研究中，研究者发现这种「烤」脑疗法不仅能够重振老年小鼠的大脑活力，还能显著改善阿尔茨海默病（AD）小鼠的认知衰退和病理损伤。
在开放场地（OF）实验中，研究者们发现，经过「烤」脑疗法的AD小鼠在活动能力上并未出现任何减退，它们在总行进距离、平均速度和中心停留时间上与对照组持平。
更令人振奋的是，在新物体识别（NOR）测试中，这些小鼠展现出了明显的认知能力提升，它们的表现几乎与健康小鼠无异。
Morris水迷宫（MWM）测试进一步证实了「烤」脑疗法的积极效果。在这项测试中，AD小鼠在接受「烤」脑疗法后，找到隐藏平台的时间显著缩短，表明它们的学习和记忆能力得到了改善。
AD小鼠的认知能力改变
在随后的空间探索实验中，这些小鼠对平台位置和目标区域的访问次数增加，显示出对空间记忆的增强。
「烤」脑疗法之所以能够产生这样的效果，是因为它在分子层面上减轻了AD小鼠大脑中的病理症状。
具体来说，这种疗法促进了AD小鼠海马和前额叶皮层中树突结构的有序重组，这些结构在AD中通常是无序的。此外，「烤」脑疗法还减少了脑内β淀粉样蛋白（Aβ）的沉积和神经炎症，这些都是AD的关键病理特征。
基因表达受到的影响
深入的基因表达分析揭示了「烤」脑疗法的更多机制。研究发现，这种疗法改变了AD小鼠脑海马中与离子转运、细胞迁移、神经发生和发育相关的多个基因的表达。
更重要的是，它还影响了与神经元存活、分化和AD进展相关的多个信号通路，如PI3K-AKT、凋亡素和TGF-beta等，这些通路的转录改变有助于改善AD的病理状态。
04
「烤」脑为治疗提供新思路！
总的来说，「烤」脑疗法展现出了其在改善认知功能和治疗神经系统疾病方面的巨大潜力。
通过非侵入性的方式，这种疗法专门针对脑膜淋巴管（mLVs）进行调节，显著增强了其引流能力，从而有效提升了老年小鼠以及阿尔茨海默病模型小鼠的认知能力。
深入探究其作用机制，近红外光的「烤」脑疗法稳定了线粒体的代谢平衡，这对于脑膜淋巴内皮细胞的功能至关重要。
这一过程不仅改善了细胞功能，还修复了细胞间的连接，为大脑提供了更为紧密和有效的淋巴引流系统。得益于此，大脑中积累的β淀粉样蛋白（Aβ）和神经炎症得到了有效清除，这对于缓解AD小鼠的病理状态和提升其认知功能起到了关键作用。
改善AD病理机制示意图
这项研究不仅为神经系统疾病的治疗指明了新方向，还展示了「烤」脑疗法这种简单、非侵袭性方法的巨大潜力。
也许不久后，我们能在聚会中听到这样的问候：
「嘿，今天你‘烤’脑了吗？」
毕竟，谁不想让自己越活越年轻呢？
编辑 | 唐久
审核 I 萧瑜粥
图源 | 摄图网
参考文献：
1.Wang, M., Yan, C., Li, X. et al. Non-invasive modulation of meningeal lymphatics ameliorates ageing and Alzheimer’s disease-associated pathology and cognition in mice.Nat Commun 15, 1453 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-45656-7
2.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6214457/
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