你愛吃烤腦花嗎？
設想一下，每周僅需三次，每次用十分鐘「烤」下自己的腦花，就能為我們的記憶力和思維敏捷度「返老還童」，這得多麽酷炫！
現在，這個夢想可能比我們想象的更接近現實。
最新發表在【Nature Communications】上的一項研究揭示了一種創新的方法——利用紅外光溫和「烤」腦，可能成為重燃認知功能和抵禦阿爾茨海默病的有力武器。
圖源：自己做的
研究者們發現，透過使用特定波長的近紅外光照射老年小鼠的頭部，不僅顯著提升了小鼠的學習和記憶能力，還恢復了大腦清除廢物的功能，有效減少了大腦中的β澱粉樣蛋白沈積，進而達到減緩阿爾茨海默病的效果。
這一發現不僅為我們提供了對抗年齡相關認知衰退的新策略，也為阿爾茨海默病的潛在治療開啟了新的大門，讓我們對戰勝這一頑疾充滿了期待。
接下來讓我們具體看看研究者是怎麽腦洞大開的。
參考文獻截圖
01
如何用近紅外光烤腦？
紅光烤腦的神奇之處，在於它如何巧妙地喚醒大腦的自然清潔系統。
長期以來，科學家們認為大腦由於缺乏直接的淋巴引流系統，而擁有一種特殊的「免疫豁免」能力。
然而，2015年的一項重大發現揭示了腦膜淋巴管（mLVs）的存在，這些位於硬腦膜的微小血管構成了一個復雜的網絡，負責清除大腦內的廢物和炎癥介質，對維持大腦健康起著至關重要的作用。
隨著年齡的增長，這些淋巴管的功能可能會下降，導致如阿爾茨海默病（AD）等神經退行性疾病的發展。mLVs在清除大腦中的β澱粉樣蛋白（Aβ）方面發揮著關鍵作用，這是AD病理中的一個重要因素。
那問題來了，科學家該如何有效啟用和調節mLVs的功能呢？
研究者眼神溜溜轉，將目光釘選在臨床經常使用的理療儀上。
近紅外光治療儀也叫神經血管治療儀，有的時候患者也會叫它烤電儀。它采用特定波長的近紅外光，照射局部，激發組織釋放大量的一氧化氮（NO），擴張血管，改善微迴圈，促進組織修復再生。
近紅外光，就是研究者相中的研究目標。
02
有效調節mLVs引流，讓大腦表現更「年輕」
為了測試「烤」腦療法對mLVs功能的影響，研究團隊設計了一項精密的實驗。
他們選擇了健康的老年小鼠作為實驗物件，並給它們進行了一次特別的「理發」——剃了一個大禿瓢，以便讓「烤」腦更均勻、更有效。
研究者將小鼠分為兩組：一組接受近紅外光照射，另一組則作為對照組接受普通室內照明。實驗中使用的近紅外光波長為808納米，這種光波能夠深入組織並啟用細胞色素C氧化酶，從而激發細胞的能量產生過程。
在為期四周的實驗中，小鼠每周接受三次「烤」腦治療，每次持續10分鐘。研究人員精心調整了光照強度和時間，以確保治療效果的最大化。治療結束後，他們透過一系列行為和生物學測試來評估「烤」腦療法的效果。
實驗過程
首先，研究者透過一種巧妙的方法來評估「烤」腦療法的作用：使用腦脊液（CSF）示蹤劑OVA-A647來監測頸深淋巴結（dCLNs）中的分布情況，從而判斷腦膜淋巴系統（mLVs）的引流能力是否得到加強。
實驗結果令人矚目：與對照組相比，接受「烤」腦療法的小鼠在dCLNs中的OVA-A647分布面積顯著增大，這一發現直接反映了「烤」腦療法有效提升了mLVs的清除功能。
更進一步的分析揭示了「烤」腦療法對腦膜淋巴管結構的積極影響——原本因老化而減少的腦膜淋巴管面積在「烤」腦處理後得到了恢復，尤其是20mW/cm2的光照強度展現出了最佳的效果。
這些發現引發了一個關鍵問題：「烤」腦療法對大腦淋巴系統的這些改變是否能夠轉化為認知功能的提升？
研究者們透過一系列精心設計的行為測試來解答這個問題。
在新物體定位（NOL）和新物體辨識（NOR）測試中，接受「烤」腦療法的老年小鼠表現出了對新物體的明顯偏好，這與年輕小鼠的行為模式非常相似。
這一結果表明，「烤」腦療法不僅改善了老年小鼠的記憶力和學習能力，還顯著提高了它們的辨別指數（DI），顯示出更高的探索新環境的積極性。
減弱老年小鼠的認知能力下降
此外，在Y迷宮測試中，未經治療的老年小鼠在探索新奇區域時的能力明顯低於年輕小鼠，顯示出記憶缺陷的跡象。
然而，經過「烤」腦療法後，老年小鼠在新異臂的探索時間顯著增加，幾乎達到了年輕小鼠的水平。
這一結果進一步證實了「烤」腦療法對改善老年小鼠空間記憶能力的顯著效果。
綜合這些發現，我們可以得出結論：靶向mLVs的「烤」腦療法不僅能夠有效恢復老年小鼠的淋巴系統功能，還能夠顯著提升它們的認知能力，使它們的記憶和學習能力得到顯著改善，仿佛讓大腦「重返青春」。
03
意外之喜：「烤」腦子還能緩解老年癡呆
在更深入的研究中，研究者發現這種「烤」腦療法不僅能夠重振老年小鼠的大腦活力，還能顯著改善阿爾茨海默病（AD）小鼠的認知衰退和病理損傷。
在開放場地（OF）實驗中，研究者們發現，經過「烤」腦療法的AD小鼠在活動能力上並未出現任何減退，它們在總行進距離、平均速度和中心停留時間上與對照組持平。
更令人振奮的是，在新物體辨識（NOR）測試中，這些小鼠展現出了明顯的認知能力提升，它們的表現幾乎與健康小鼠無異。
Morris水迷宮（MWM）測試進一步證實了「烤」腦療法的積極效果。在這項測試中，AD小鼠在接受「烤」腦療法後，找到隱藏平台的時間顯著縮短，表明它們的學習和記憶能力得到了改善。
AD小鼠的認知能力改變
在隨後的空間探索實驗中，這些小鼠對平台位置和目標區域的存取次數增加，顯示出對空間記憶的增強。
「烤」腦療法之所以能夠產生這樣的效果，是因為它在分子層面上減輕了AD小鼠大腦中的病理癥狀。
具體來說，這種療法促進了AD小鼠海馬和前額葉皮層中樹突結構的有序重組，這些結構在AD中通常是無序的。此外，「烤」腦療法還減少了腦內β澱粉樣蛋白（Aβ）的沈積和神經炎癥，這些都是AD的關鍵病理特征。
基因表現受到的影響
深入的基因表現分析揭示了「烤」腦療法的更多機制。研究發現，這種療法改變了AD小鼠腦海馬中與離子轉運、細胞遷移、神經發生和發育相關的多個基因的表達。
更重要的是，它還影響了與神經元存活、分化和AD進展相關的多個訊號通路，如PI3K-AKT、雕亡素和TGF-beta等，這些通路的轉錄改變有助於改善AD的病理狀態。
04
「烤」腦為治療提供新思路！
總的來說，「烤」腦療法展現出了其在改善認知功能和治療神經系統疾病方面的巨大潛力。
透過非侵入性的方式，這種療法專門針對腦膜淋巴管（mLVs）進行調節，顯著增強了其引流能力，從而有效提升了老年小鼠以及阿爾茨海默病模型小鼠的認知能力。
深入探究其作用機制，近紅外光的「烤」腦療法穩定了線粒體的代謝平衡，這對於腦膜淋巴內皮細胞的功能至關重要。
這一過程不僅改善了細胞功能，還修復了細胞間的連線，為大腦提供了更為緊密和有效的淋巴引流系統。得益於此，大腦中積累的β澱粉樣蛋白（Aβ）和神經炎癥得到了有效清除，這對於緩解AD小鼠的病理狀態和提升其認知功能起到了關鍵作用。
改善AD病理機制示意圖
這項研究不僅為神經系統疾病的治療指明了新方向，還展示了「烤」腦療法這種簡單、非侵襲性方法的巨大潛力。
也許不久後，我們能在聚會中聽到這樣的問候：
「嘿，今天你‘烤’腦了嗎？」
畢竟，誰不想讓自己越活越年輕呢？
編輯 | 唐久
稽核 I 蕭瑜粥
圖源 | 攝圖網
參考文獻：
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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