Tianqiao & Chrissy Chen Institute – Change perception, change your world | Chen Institute

虽然已有研究表明睡眠呼吸暂停综合征会增加阿兹海默症的患病风险，而阿兹海默症患者亦更容易在睡眠时出现呼吸骤停症状，但两者为何会具有这种关联性以及其中的生物学机制又是什么却仍不甚明了。在对呼吸暂停综合症患者的海马体以及脑干组织进行研究后，皇家墨尔本理工大学的团队发现，呼吸暂停综合症患者的脑内同阿兹海默症患者一样存在着大量的β-淀粉样蛋白和过度磷酸化的Tau蛋白，且这些有毒蛋白最开始出现的地方以及扩散模式也和阿兹海默症的发病特征一模一样。呼吸暂停综合症的症状越是严重，有毒蛋白的堆积量也就越大。在使用气道正压通气的方法对呼吸暂停综合征进行治疗后，这些有毒蛋白也不会随之减少。鉴于这些患者并未表现出任何认知方面的问题，研究人员推测，他们有很大的可能正处于老年痴呆症的早期阶段。在这之后，该团队还打算扩大样本，并对炎症反应以及脑血管的变化进行深入研究，以获取更多有关这两种疾病的病理学信息。

从一个国家所地处的位置中我们能了解到它的气候状况、所拥有的资源以及临近国家等信息。就像地理位置能决定一个国家的类型一样，不同脑区在大脑中所处的位置和其所具有的功能也密切相关。在对同卵双胞胎、异卵双胞胎以及与两者不相关的人群其大脑结构进行比较分析后，研究人员发现了划分脑区具体布局的两条轴线。其中一条由后脑延伸至前额叶，而另一条则自下而上贯穿整个脑部。前者代表着基础能力向着高级认知功能的渐变，而后者则代表着意义和动机相关的处理机能与空间、时间和运动能力的划分。鉴于猕猴的大脑结构同样是基于这两条轴线来进行分布，因此，研究人员认为，该划分原理应该是进化的产物。这一研究结果的发现不但有助于加深我们对不同脑区的功能及其衍化过程的理解，还能帮助我们认识到正常人群和脑功能障碍患者的大脑在功能划分上所具有的差异。

大脑内的神经元极其密集，但串频的情况却不怎么容易发生。这是因为，在神经元使用化学物质进行信息传递时，星形胶质细胞会将多余的化学信号清除掉，以防该条信息被非目标神经元接收。然而，这种清除行为的效果却并非总是完美的。如果使用电刺激诱发神经元产生长时程增强效应，那么随着突触强度的增加，星形胶质细胞的清扫力度便会随之减弱，周边神经元也将变得更容易“偷听”到信息。除此以外，当用来接收信号的树突棘体积过大时，神经胶质细胞的触手就会难以将其完全包裹，致使信息向外泄漏。可见，大脑内的信息传递其私密程度并非是恒定不变的。细胞之间的联系越强，所传递的化学信号就越容易被相邻的神经元接收。

大多数人对自闭症的印象主要包括语言障碍、不善社交、以及重复性行为。但除此以外，许多自闭症患者还具有感觉和运动方面的问题，像是感官超载、手眼不协调、步态不稳等。有着这些症状的自闭症患者数量并不稀少，然而相关的致病机制却仍不明确。使用眼动追踪以及动作捕捉技术，实验人员对自闭症患者和正常人群在拾取和提起物品时的手眼协调能力进行了研究。出乎意料的是，不同于先前的认知，自闭症患者能同正常人一样使用既有信息对所需提起的物品进行重量方面的预估，并以此来指导自己的行为。可见，自闭症患者在感觉运动方面的障碍并非出自于无法对未来事件进行合理的预测。实验结果发表后，该研究团队已在尝试使用VR技术对这一发现的现实意义进行更深入的探索。

在美国，已有11个州允许民众以娱乐为目的购买和使用大麻。随着相关法案的出台，孕期吸食大麻的人数也在直线上升。相关研究表明，孕妇吸食大麻会致使新生儿体重过轻，并出现睡眠和运动方面的障碍，但就该行为是否会对后代的行为产生影响以及儿童成长后又会出现哪些问题却很少有被提及。通过对12,000名9-11岁儿童的数据资料进行分析，研究人员发现，使用大麻的时间点非常关键。如果是在受孕初期，胎儿大脑内的大麻素受体尚未完成表达，那么大麻的使用就不会对后代的认知功能产生很大影响。但如果是在受孕7周后吸食大麻，这些孩子就有很大的可能会在童年的中期出现各种精神方面的问题，包括抑郁、焦虑、多动症以及社交障碍。因此，在得知怀孕后，孕妇需要尽早戒断大麻的使用。

白细胞介素-17是一种参与免疫反应的细胞因子，但除了抵抗病原体侵害外，这种分子被证实还能通过神经元对动物的行为产生影响。虽然大脑内部的免疫系统并不发达，但大脑外层的脑膜内却存在着大量能持续分泌白细胞介素-17的γδt细胞。当小鼠脑内的γδt细胞、白细胞介素-17或神经元上的相关受体被人为去除后，实验鼠将无法对外界的威胁表现出应有的焦虑反应。这一研究结果表明，动物体内的免疫系统与大脑具有紧密的联系，且这种关联性可能是出自于一种生存需求。警觉性和戒备心理能帮助个体远离感染风险以及在感染后的虚弱状态下提高生存几率。因此，免疫系统便进化出了对抗感染的两种策略，其一是从细胞分子层面直接对病原体进行攻击，其二则是通过对神经元传递信息，从而增加动物体对外界的警惕性和防范意识。

肥胖对身体的危害很大，会增加个体患心血管疾病、代谢疾病以及老年痴呆症的风险。而最新的研究则表明，除此之外，肥胖还会影响大脑的可塑性，使大脑难以再建立新的神经通路。经颅磁刺激后的比较结果显示，BMI指数处于正常范围内的人群其大脑会对电刺激作出强烈的反应，而肥胖人群的大脑因为可塑性减弱其神经元的反馈信号也会随之变弱。这种可塑性方面的问题会导致肥胖人群难以学习新知识和新技能，一旦发生脑梗或脑外伤，也更不容易恢复，有很大的几率会对运动能力、语言能力以及认知和记忆功能产生终生的负面影响。鉴于肥胖的危害如此之大，我们需要对社会上普遍存在的这一问题进一步的提高重视程度。

长期以来，我们对于睡眠的了解大多基于神经元方面的研究，然而事实上星形胶质细胞这种经常被误以为只具有支持和分隔神经元作用的细胞对于睡眠活动来说也是必不可少的。不同于神经元，星形胶质细胞通过钙信号而非电信号传递信息。为了查明星形胶质细胞在睡眠和清醒时的活动状况，研究人员对小鼠前额叶皮质中的这一钙信号进行了记录和分析。结果发现，星形胶质细胞在小鼠睡意最强的时候具有较高的活跃度，而在睡眠的后期其活跃度则会显著下降。这种活跃模式与神经元截然相反，证明星形胶质细胞并非只是在单纯的复刻神经元的激活情况。在对星形胶质细胞的钙信号传递进行抑制后，实验小鼠的睡眠时长有了明显的缩短，且在睡眠剥夺后也不再显得困倦，可见星形胶质细胞在调节睡眠需求方面起着重要的作用。在未来，该团队还将对其他脑区的钙信号进行研究，以期能通过星形胶质细胞的运作机制解答有关睡眠障碍等方面的问题。