健康的血管不仅对心脏健康非常重要。
根据宾夕法尼亚州立大学研究人员领导的一项新研究，血管健康对大脑健康至关重要，并有可能对抗与年龄有关的认知能力下降和神经退行性疾病，如阿尔茨海默病。
研究结果表明，大脑的血管网络（或称能源基础设施）在神经退行性疾病的发病过程中发挥着重要作用，但这一作用以前未被充分研究。
他们在 自然通讯.
研究小组利用先进的成像技术绘制了小鼠大脑图，图中展示了血管细胞和血管等结构如何随着年龄的增长而发生变化，并确定了容易退化的区域。
当血管退化时，大脑中被称为神经元的神经细胞就会失去能量，从而无法正常工作或死亡。
这可能会导致血管性痴呆症，这是老年人认知障碍的第二大常见原因，还会导致睡眠障碍等症状。

大脑血管网络的详细地图有助于识别老年时选择性退化的区域

“在阿尔茨海默氏症等疾病中，当你在核磁共振成像上看到血管变化和大脑明显缩小时，细胞已经死亡。
宾夕法尼亚州立医学院神经与行为科学副教授、该研究的主要作者Yongsoo Kim说：”我们需要了解这些细胞和结构在重大灾难发生之前是如何变化的。
这项研究提供了神经退行性疾病的早期征兆，可以帮助人们更早地做出诊断，并为如何延缓衰老过程和认知变化提供线索。
金认为，衰老是导致神经退行性疾病的最重要因素之一。
然而，研究人员并不清楚正常衰老是如何改变大脑，尤其是大脑血管的。 随着人口老龄化，了解这些变化，尤其是血管网络内的变化至关重要。
血管，特别是微血管，调节着氧气和能量的输送，并清除进出神经元的废物。
金说，尽管血管非常重要，但大多数研究都侧重于神经元的结构和功能如何随着时间的推移而退化，而不是血管。
当研究人员研究大脑血管时，他们主要研究较大的血管，或者专注于大脑中一个容易接近的区域–体感皮层。
更重要的是，核磁共振成像（MRI）等典型成像技术的分辨率不够高，无法观察到微小血管中发生的情况，而专家称这些微小血管占大脑血管系统的 80% 至 85%。
金和他的研究团队利用两种高分辨率三维绘图技术绘制了整个小鼠大脑血管网络的详细地图：串行双光子断层扫描（一种生成一系列堆叠二维图像的技术）和光片荧光显微镜（对完整的三维样本进行成像，以单细胞分辨率观察整个大脑）。
科学家们检查了年轻和年老小鼠的大脑，以绘制正常衰老过程中大脑血管的变化图。
由于他们进行的是具有足够分辨率的高分辨率绘图，因此研究人员可以重建整个血管结构，扫描整个大脑，找出那些随着年龄增长而选择性退化的区域。
专家们发现，大多数人检查的区域变化最小，而大脑深处的区域却发生了深刻的变化。
图像显示，血管网络的变化并非在大脑各处都同样明显。
相反，它们主要集中在前脑基底、皮层深部和海马网络，这表明这些区域更容易发生血管退化。
这些区域在注意力、睡眠、记忆处理和存储以及其他功能中发挥作用。

未来治疗神经退行性疾病的希望

随着年龄的增长，大脑中的血管长度和分支密度会减少约 10%，这表明血液分布网络更加稀疏。
此外，老年大脑中的动脉与年轻大脑中的动脉相比更加弯曲，这可能会阻碍血液流动，尤其是在远离主要动脉的区域，如大脑皮层深部。
研究小组还研究了血管的功能变化，发现老年大脑的血管系统反应更慢。
这意味着它无法在细胞需要能量时快速、方便地为神经元提供能量。
周细胞也在减少，这是一种调节血液供应和血管通透性的细胞。
因此，血管变得 “渗漏”，损害了血脑屏障。
在这项研究中，他们绘制了幼鼠大脑的血管图。
接下来，他们将研究阿尔茨海默病引起的大脑变化如何影响血管健康和神经元功能。
最终，他们希望自己的研究成果能用于治疗神经退行性疾病。