觀察大腦：用視網(wǎng)膜成像預測腦血管疾病

大腦是人體中代謝最活躍的器官之一。雖然它僅占人體重量的 2% 左右，但它接收人體總血液供應的 15 至 20%。長時間流向大腦的血液中斷，這種情況稱為“慢性腦灌注不足”(CCH)，可導致嚴重的腦血管疾病，例如白質(zhì)疾病。

CCH 表現(xiàn)為白質(zhì)病變，這是一個易受血液供應問題影響的大腦區(qū)域。不幸的是，CCH 沒有可用的治療方法。因此，通過可視化病變發(fā)展之前發(fā)生的大腦微血管變化進行早期診斷至關重要。然而，利用現(xiàn)有的成像技術，這樣的診斷具有挑戰(zhàn)性。

方便地，對大腦微血管系統(tǒng)的洞察可能來自我們的眼睛。眼睛后部的視網(wǎng)膜是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的外圍部分，與大腦物質(zhì)有許多相似之處。但它的神經(jīng)細胞類型更少，結(jié)構(gòu)更簡單，使其成為研究神經(jīng)回路和神經(jīng)血管耦合的絕佳靶標。

在最近發(fā)表在Neurophotonics上的一項研究中，由中國科學院副教授李寶強領導的來自美國和中國的研究人員調(diào)查了微觀水平的視網(wǎng)膜血流是否可用于預測涉及灌注不足的腦血管疾病。為了驗證這一假設，該團隊開發(fā)了一種基于雙光子顯微鏡的創(chuàng)新成像方法。

研究人員首先通過輕微阻斷小鼠的頸動脈來誘導小鼠發(fā)生 CCH。一周后，他們直接在雙光子顯微鏡下研究了他們的一只眼睛。研究人員通過用熒光標簽標記小鼠的血漿，觀察并計數(shù)了在小鼠視網(wǎng)膜微血管系統(tǒng)的單個毛細血管內(nèi)循環(huán)的紅細胞(RBC)。

這些實驗的目的是量化盡可能多的毛細血管中紅細胞的流量。因此，研究人員將他們的結(jié)果與先前在類似實驗條件下進行的研究中 對大腦灰質(zhì)和白質(zhì)進行的類似測量結(jié)果進行了比較。

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