血管如何記住中風(fēng)

我們體內(nèi)的血管系統(tǒng)提供源源不斷的營養(yǎng)、激素和其他資源，從而確保高效運輸。研究人員 Komal Bhattacharyya、David Zwicker 和 Karen Alim 研究了這樣的網(wǎng)絡(luò)能夠以何種方式隨著時間的推移而適應(yīng)和變化。他們使用計算機模擬對網(wǎng)絡(luò)進行建模并確定其連接的適應(yīng)規(guī)則。

“我們發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)連接的強度取決于本地流量，”該研究的通訊作者 Karen Alim 解釋說。“這意味著低于某個閾值的低流量鏈接將越來越衰減，直到它們最終消失，”她繼續(xù)說道。由于構(gòu)建血管系統(tǒng)的生物材料數(shù)量有限并且應(yīng)該以有效的方式使用，這種機制提供了一種簡化血管系統(tǒng)的優(yōu)雅方式。

網(wǎng)絡(luò)的變化是持久的

一旦連接由于低流速而變得非常弱，就很難恢復(fù)該連接。一個常見的例子是血管阻塞，在嚴重的情況下甚至可能導(dǎo)致中風(fēng)。在中風(fēng)期間，由于血流受阻，某些大腦區(qū)域的一些血管變得非常脆弱。“我們發(fā)現(xiàn)，在這種情況下，網(wǎng)絡(luò)中的適應(yīng)是永久性的，并且在障礙消除后仍然保持不變?？梢哉f，網(wǎng)絡(luò)更喜歡通過現(xiàn)有的更強連接重新路由流量，而不是重新增長較弱的連接——即使流量需要相反的情況”，該研究的主要作者 Komal Bhattacharyya 解釋說。

有了對網(wǎng)絡(luò)記憶的這種新理解，研究人員現(xiàn)在可以解釋即使在成功去除凝塊后，血流也會永久改變。網(wǎng)絡(luò)的這種記憶能力也可以在其他生命系統(tǒng)中找到：粘菌多頭絨泡菌使用其自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)食物刺激的印記來導(dǎo)航其環(huán)境，如前所述。

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