大脑成像循环的眼睛可以预测疾病
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大脑是人体新陈代谢最活跃的器官。虽然只占人体重量的2%左右,它接收15到人体的血液供应总量的20%。中断血液流向大脑在很长一段时间,一个条件称为“慢性脑灌注不足”(CCH),会导致严重的脑血管疾病,如脑白质病。
CCH表现为白质病变,一个大脑区域受到血液供应的问题。不幸的是,没有可用的治疗。可视化的早期诊断大脑微血管的变化发生前病变发展是至关重要的。然而,这样一个与现有的成像技术诊断是具有挑战性的。
方便,洞察大脑的微脉管系统可能来自我们的眼睛。眼睛的视网膜后面的外围部分中枢神经系统与大脑的大脑物质和股票很多相似之处。但是它有更少的神经细胞类型和一个更简单的结构,成为一个优秀的目标为研究神经回路和神经与血管的耦合。
在最近的一项研究中发表在NeurophotonicsBaoqiang为首,研究人员来自美国和中国,中国科学院副教授,研究视网膜血流量是否在微观层面可以用来预测脑血管疾病涉及低灌注。为了验证这个假说,团队开发了一个创新的基于双光子显微镜的成像方法。
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研究人员首先诱导小鼠稍微阻挡他们的颈动脉。一周后,他们研究了他们的眼睛直接下双光子显微镜。研究人员观察和计算红细胞(红血球)循环在个别毛细血管小鼠的视网膜微脉管系统中通过标签血浆用荧光标记。
这些实验的目的是量化的红细胞表面通量尽可能多的毛细血管。因此,研究人员将他们的研究结果与类似的测量在脑灰质和白质在先前的研究下进行类似的实验条件。
仔细的统计分析后,他们发现意味着在视网膜毛细血管红细胞通量是影响比灰质和白质。而红细胞平均通量下降了56%在视网膜上的老鼠相比,在正常小鼠,相应的减少只有灰质和白质的36%和6%,分别。
总的来说,这项研究的结果表明,在视网膜微循环可能是一种很有前途的预测的,并有可能作为早期诊断脑血管疾病的生物标志物。此外,由研究人员开发的成像方法是有效的,具有较高的信号质量,可以与一个标准的商业实现双光子显微镜。
Neurophotonics副主编安迪•施西雅图儿童研究机构的言论,“能够形象视网膜血管生理学在活的有机体内没有自适应光学是创新。这项研究的结果可能会进一步鼓励传统双光子成像在视网膜中的应用研究”。
未来的研究提出使用成像技术将使科学家能够更好地理解神经回路和神经与血管的耦合。它也可能帮助拯救生命的早期诊断脑血管疾病。
参考:李B,愣J,Şencan-Eğilmez我,et al。微分减少毛细血管红细胞通量在全球慢性低灌注视网膜和大脑之间。Neuroph。2023;10 (3):035001。doi:10.1117/1. nph.10.3.035001
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