大脑负责思考，血液则给大脑提供能量。这种说法几乎人人都知道。但不久前，美国科学家却指出血液也能帮助大脑思考。乍一听起来，这似乎是天方夜谭，几乎颠覆了人们长久以来的认识。那么——血液真的能帮助大脑思考吗？
日前，美国科学家指出，血液不仅能为大脑提供营养和氧气，带走代谢废物，还能帮助我们思考，因为它能够主动地调节神经元处理信息的方式。
该假说称为血液—神经假说，由麻省理工学院麦克格温脑研究所的克里斯托弗·穆尔提出。相关人士指出，此假说若得到证实，将会在一定程度上改变我们对大脑工作方式的认识。同时，它也对人类更好地认识阿尔茨海默氏症、精神分裂症和癫痫等神经系统疾病具有重要意义。
2%的重量消耗20%的能量
众所周知，人体所有器官的正常工作都离不开供血。大脑主要由神经组织构成，神经组织包括神经元和胶质细胞。人脑的重量虽然只占人体重量的2%左右，但大脑消耗的能量却占全身消耗能量的20%—30%。这些能量的提供完全依靠血液供给充足的养分和氧气等必需物质，从而保障大脑发挥正常的生理功能。
中国科学院神经科学研究所研究员杜久林博士告诉记者，近5年的研究证明神经元的活动会快速调节局部血管的收缩和舒张。比如，我们在打电话时，会使用到负责听觉信息处理的脑区，该区域的神经元活动上升，从而消耗更多的能量，同时产生更多的代谢废物。相应地，这个脑区的血液量也会增加，产生脑局部充血的现象，以向周围的神经元和胶质细胞提供更多的能量。
新假说则认为，一方面，血液中含有能够穿透血管壁从而影响神经元活动的细胞因子（细胞因子是一类可诱发炎症的小分子多肽，在神经系统中具有重要的功能）。其次，血管扩张和收缩所产生的组织牵张通过神经元和胶质细胞细胞膜上的机械感受器来影响神经系统的活动。此外，局部脑组织的温度会在血液的影响下发生变化，从而影响到神经元的活动。通过这些方式，血液循环可以对大脑的神经信息处理产生直接的调节作用。
然而，一位不愿透露姓名的神经科学专家认为这种假说“是和目前的常识相悖的”。
血液能和神经直接“对话”？
“他们提出的血液—神经假说是合理的，而且是科学的，这和我们的想法不谋而合。”杜久林十分肯定地说。
“血液里的某种物质成分会交换到神经组织里面，这种物质会不会对神经元起到直接的影响？文章认为会有影响的。他们的这种假设是非常合理和科学的，我们也试图用实验来证明这种想法。现在的研究已经表明，神经组织和血液里面含有一些相同的生物活性成分，它们能够在神经组织和血液中互相交换。这些成分不仅可以调节血管的收缩和舒张，同时也会影响神经系统的活动。”杜久林说。
中国科学院神经科学研究所博士研究生陆婷佳也指出：“血液—神经假说是有一定的结构和物质基础的。”
首先，神经系统和血液之间的交流并没有因为血脑屏障的存在而阻断。血脑屏障指脑毛细血管会选择性地阻止某些物质进入脑组织的物质结构，从而保持脑组织内环境的相对稳定，以维持中枢神经系统的正常生理功能。现在的研究发现，能够通过血脑屏障的物质比我们原来想象的要多得多。正如该假说提到的，“血液中包含有很多种可扩散的因子”，而神经元和胶质细胞表面确实存在某些因子的受体，这就为实现血液和神经系统的“直接对话”提供了可能。其次，“血液会影响脑部组织的温度”也有据可依。研究发现，神经元表面存在某些能够感受冷暖的受体，一旦生理环境发生变化，神经系统作为人体控制中枢将做出积极响应，这对于保护神经系统具有十分关键的作用。
杜久林说：“这篇文章所提出的功能假说，目前还没有任何实验证据。我们目前正在运用斑马鱼模式动物来研究神经元和血液之间的相互调节作用。由于两者之间的作用是相互的，这为我们证明假说带来了很大困难。”
将对医疗界产生巨大影响？
不久前，美国科学家发现血液炎症可预测阿尔茨海默氏症，即仅仅从一个简单的外周血液成分检测来预测可能的神经系统的疾病。他们发现，血液中细胞因子水平最高一组比最低一组患此病的危险性要高两倍多。
“如果未来能够在发病前期就能够通过血液成分的检查来预测或者诊断相关的神经系统疾病，这将对阿尔茨海默氏症等疾病的监测和预防具有十分重要的意义。未来对神经系统疾病研究的一个关键因素就是对该类疾病的诊断能够做到早、快、准。如果能够通过对外周血液健康程度的评估来预测中枢神经系统功能的异常，这项概念兼技术上的革新会对整个医疗界产生巨大的影响。”陆婷佳对这种假说的未来充满信心。
然而，杜久林认为：“即使这种假说被证明是正确的，目前来讲也不会对神经科学的研究产生太大的影响。因为这只是血液和神经系统功能关系的一个方面。”
北京大学神经科学研究所教授于常海也认为：“目前谈假说的价值还为时过早，这个假说还有待进一步证实。”
但杜久林也指出，这种假说可以深化人类对血液和神经系统关系的认识。比如，我们有可能通过治疗血液系统的病变，来间接地治疗神经系统疾病。 |
