病变(红色)发生在必须伸展更多以适应循环脑脊液压力变化的区域附近
当充满脑脊液的心室壁(黑色)变薄时，脑脊液漏入脑组织(灰色)并造成损伤
学分:史蒂文斯理工学院 随着我们大脑的老化，在神经元之间传递信息的白质束中开始出现小的损伤
病变会损害这种白质，导致认知缺陷
现在，史蒂文斯理工学院的研究人员和同事不仅对这些病变的位置提供了解释，而且还解释了它们最初是如何发展的
这项工作由史蒂文斯大学机械工程助理教授约翰尼斯·韦肯梅尔领导，强调了将大脑视为不仅仅是支撑思维和记忆形成的神经回路的重要性
它也是一个容易出现故障和机械故障的物理物体
韦肯梅尔说:“大脑在脆弱的区域容易磨损。”
“尤其是在大脑老化的情况下，我们需要观察它的生物力学特性，以更好地理解事情是如何开始出错的。”
' 这些病变被称为深部和脑室周围白质高信号，因为它们在核磁共振扫描中显示为亮白色斑块，但人们对其了解甚少
但它们并不罕见:大多数人在60多岁的时候就有了，而且这种变化只会随着年龄的增长而增加
累积的损伤越多，生长越快，我们就越容易出现认知障碍，从记忆问题到运动障碍
韦肯梅尔利用八名健康受试者的核磁共振扫描，与现为苏黎士大学博士研究生的瓦列里·维瑟和NYU·格罗斯曼医学院的放射科医生亨利·鲁西内克合作，开发了一个每个受试者大脑的个性化计算机模型
研究小组绘制了当压力脉冲波通过受试者的脑脊液时，心室壁(大脑深处充满液体的腔室的内层)所承受的压力
他们发现，高信号倾向于出现在必须伸展更多以适应循环脑脊液压力变化的区域附近，因为当这些区域变薄时，脑脊液会漏入大脑并引起病变
史蒂文斯理工学院的机械工程师约翰尼斯·韦肯梅尔谈到了脑力学在病变脑部疾病发展中的作用
学分:史蒂文斯理工学院 韦肯梅尔说:“排列心室的细胞壁会随着时间的推移而磨损，就像一个反复被吹胀和放气的气球。”
“而且应力并不均匀——它们是由心室的几何形状决定的，所以我们可以预测这些故障会发生在哪里
" 该模型为这些损伤的位置提供了一个简单的、基于物理学的解释，揭示了机械负荷“一定是疾病发病的主要原因，”魏肯梅尔说
该团队的研究最近发表在《科学报告》上，使用2D成像技术显示大脑的横截面，但韦肯梅尔的团队后来将其研究扩展到了大脑的完整三维模型
接下来，韦肯梅尔希望利用史蒂文斯开发的先进磁共振成像技术直接研究心室壁的运动
史蒂文斯理工学院的机械工程师约翰内斯·韦肯梅尔谈到了脑力学是如何导致潜在疾病的
学分:史蒂文斯理工学院 从长远来看，该团队的发现可能有助于开发新的损伤治疗方法
通常，药物治疗很难穿过血脑屏障并到达受影响的区域，但新的研究表明，有可能通过心室壁的渗漏将药物直接输送到病变部位
“这还有很长的路要走，我们没有直接研究它，”韦肯梅尔提醒道
“但这是一个有趣的可能性
" 史蒂文斯理工学院的机械工程师约翰内斯·韦肯梅尔谈到了他对大脑损伤形成的研究
学分:史蒂文斯理工学院 韦肯梅尔解释说，该团队研究的更广泛成果是，大脑的衰老过程是由物理过程介导的，包括循环血液和脑脊液的压力
这强调了健康行为的必要性——比如足够的锻炼和避免有害物质——这可以减轻大脑的压力
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
