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佐治亚州立大学的研究人员领导的一项同类研究首次揭示了令人惊讶的新信息，即神经元活动和大脑深层血流量之间的关系，以及大脑如何受到盐摄入的影响
当神经元被激活时，这通常会使流向该区域的血流迅速增加
这种关系被称为神经血管耦合或功能性充血，它是通过大脑中称为小动脉的血管扩张发生的
功能性磁资源成像(fMRI)基于神经血管耦合的概念:专家寻找血流微弱的区域来诊断大脑疾病
然而，以前对神经血管耦合的研究仅限于大脑的表面区域(如大脑皮层)，科学家们主要研究了血流如何响应来自环境的感觉刺激(如视觉或听觉刺激)而发生变化
很少有人知道同样的原理是否适用于更深的大脑区域，这些区域对身体自身产生的刺激进行调节，这些刺激被称为感觉间信号
为了研究大脑深层区域的这种关系，由Dr
佐治亚州神经科学教授、该大学神经炎症和心脏代谢疾病中心主任哈维尔·斯特恩(Javier Stern)开发了一种将外科技术和最先进的神经成像技术相结合的新方法
研究小组聚焦于下丘脑，这是一个大脑深处的区域，参与包括饮酒、进食、体温调节和生殖在内的重要身体功能
这项研究发表在《细胞报告》杂志上，研究了流向下丘脑的血液如何随着盐的摄入而变化
“我们选择盐是因为身体需要非常精确地控制钠水平
我们甚至有特定的细胞来检测你血液中的盐含量，”斯特恩说
“当你摄入含盐食物时，大脑会感觉到，并激活一系列代偿机制，使钠水平下降
" 身体这样做的部分原因是通过激活神经元来触发加压素的释放，加压素是一种抗利尿激素，在维持盐的适当浓度方面起着关键作用
与之前观察到神经元活动和血流量增加之间存在正相关的研究相反，研究人员发现，当下丘脑中的神经元被激活时，血流量减少
斯特恩说:“这些发现让我们大吃一惊，因为我们看到了血管收缩，这与大多数人描述的大脑皮层对感觉刺激的反应相反。”
“在阿尔茨海默氏症等疾病中，或者在中风或局部缺血后，通常会观察到大脑皮层的血流量减少
" 研究小组将这种现象称为“反向神经血管耦合”，即导致缺氧的血流量减少
他们还观察到了其他差异:在皮层，血管对刺激的反应非常局限，扩张发生得很快
在下丘脑，这种反应是扩散性的，并且在很长一段时间内缓慢发生
斯特恩说:“当我们吃大量的盐时，我们的钠水平会在很长一段时间内保持升高。”
“我们认为缺氧是一种增强神经元对持续盐刺激反应能力的机制，使它们能够长时间保持活跃
" 这些发现提出了关于高血压如何影响大脑的有趣问题
50%到60%的高血压被认为是盐依赖型的——由过量的盐摄入引发
研究小组计划在动物模型中研究这种反向神经血管耦合机制，以确定它是否有助于盐依赖性高血压的病理
此外，他们希望用他们的方法来研究其他大脑区域和疾病，包括抑郁症、肥胖症和神经退行性疾病
“如果你长期摄入大量的盐，你会有加压素神经元的过度激活
这种机制会导致过度缺氧，从而导致大脑组织损伤，”斯特恩说
“如果我们能更好地理解这一过程，我们就能设计出新的靶点来阻止这种缺氧依赖性激活，或许还能改善盐依赖性高血压患者的预后
" 该研究的作者包括神经炎症和心脏代谢疾病中心的博士后研究员Ranjan Roy和Ferdinand Althammer，佐治亚州立大学神经科学助理教授Jordan Hamm，以及新西兰奥塔哥大学、奥古斯塔大学和奥本大学的同事
这项研究得到了国家神经疾病和中风研究所的支持
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