睡不着，记不住？可能是因为你的脑血管正在偷偷“缩水”！

随着年龄的增加，你是否感觉自己更加频繁地头晕，经常昏昏沉沉。失眠、记忆衰退等现象接踵而至？

你可能试图通过药物来改善睡眠，但却发现效果不佳，与此同时，你可能还感觉自己的心率变高了，而这种种变化，搞不好或多或少都是由同一个原因导致的：你大脑中血管发生了改变。

近日，宾夕法尼亚大学的Yongsoo Kim教授发表研究，详细探索了大脑中的血管在衰老时产生的变化[1]，或许可以让你理解，究竟是什么原因让你遇到了上述种种问题，以及它们之间的关系。

血管为我们身体各个器官输送营养，并带走垃圾，若某个器官的血管出了问题，这个器官大概率也会出问题，大脑也不例外。如今，越来越多的研究表明，脑血管的损伤可能是先于与神经退行性J病和其他痴呆类型相关的神经元损伤的认知衰退标志[2]。

这说明啥，说明在神经系统衰退的表象下，大脑血管网络功能的障碍可能是更本质的原因，因此，了解衰老会让脑血管发生何种变化，其重要性不言而喻。

但磨刀不误砍柴工，在说衰老的变化前，咱先搞清楚正常情况下大脑中的血管是怎么样的。

这是成年人大脑中的血管分布：

怎么样，是不是扫一眼就感觉很复杂了？然而这还是极度简化后的模型，它只展示了动脉血管，在这一模型中，你所能看到的每一个极小极细的血管分支甚至都有一个专属的学名。

而若是把静脉以及毛细血管算上，我们甚至能够看到一片“银河”：

啊不对，放错了，应该是这张：

图注：椎动脉-血管造影术图像(外侧(左前斜:90°-头位:0°))

当你读到刚才那些文字的时候，你猜猜你的大脑正在发生什么事情呢？让派派来描述其中一件事吧：

此时，你血液循环中的一些葡萄糖分子以椎动脉（vertebral artery）为起点，开启了一次短暂的旅程：

图注：蓝色部分为椎动脉

在游过两条长长的椎动脉后，两拨葡萄糖汇聚一处，发现前方无岔路，它们没有选择，于是结伴而行，通过了基底动脉（basilar artery）：

图注：蓝色部分为基底动脉

在基底动脉的短程旅行中，出现了两次左右支道，但这些葡萄糖分子选择沿着主道一直往前走，走到头后，它们发现主道前方不再有笔直往前的路了，而是分岔成了左右两条道。思索再三，它们决定左拐，进入左侧大脑后动脉（Left posterior cerebral artery）：

图注：蓝色部分为左侧大脑后动脉

不过，这并不是这群葡萄糖分子在血管中的最后一段旅程，它们接下来还会进入与左侧大脑后动脉接壤的毛细血管中：

来到毛细血管的葡萄糖分子们心想：坏了！我们要怎么离开血管进入脑细胞呢？葡萄糖分子们发现眼前就是传说中的血脑屏障，由内皮细胞、周细胞和星形胶质细胞联手筑起的防线。

正是因为这道屏障的存在，血液中的诸多垃圾才不至于渗漏到大脑中。想到这里，葡萄糖分子才猛然想起：欸，我不是垃圾啊！我是营养啊！那没事了……葡萄糖张望了一会儿，发现在血脑屏障上有一个属于自己的VIP通道（GLUT1）。

突破了血脑屏障的葡萄糖，最后再通过另一个VIP通道（GLUT3），抵达它此行的终点——神经元（神经细胞）：

在得到葡萄糖所提供的能量后，这里的神经系统开始行使功能，注意，这一获得了能量的神经细胞，属于左枕颞皮层（left occipito-temporal cortex，它紧挨着葡萄糖分子在动脉血管中的最后一站——大脑后动脉）：

图注：红色黄色部分为左枕颞皮层

而这部分脑区，就是负责处理视觉信息，尤其是书面文字的功能区域，因此，上述一系列过程，就是你在阅读这段文字时，你血管中的葡萄糖所经历的事情。[3]

而这只是处理文字信息的区域，负责理解语言的左侧额叶下回[3]，还有在默读时，帮你将文字在脑海中形成声音的左上颞叶和中颞叶[4]，以及整合视听信号的左侧边缘上回[5]等等，还有大量脑组织在活跃着。

而它们的活跃则建立在神经-血管的高效物质交换（如上述中血管为神经提供葡萄糖）的基础上，由此可见，大脑血管功能的正常维持，对于我们感知这个世界有着多么重要的作用。

为了探究大脑血管在衰老中的变化，学者比较了18个月大（衰老早期）和2月大的小鼠脑血管结构。

首先，他们发现相比于2月龄小鼠，18月龄小鼠的整体血管长度并无变化，但是大脑的体积却似乎增大了6%（无统计学意义）：

图注：图中的isocortex、OLF、HPF等分别代表了不同脑区

血管总长不变，脑体积却疑似变大了，那岂不是意味着单位体积内的血管可能变少了？

经过分析确实如此：老年小鼠大脑不同脑区的血管密度总体减少了5-10%，同时，血管分支密度（反映血管分叉的频繁程度）减少了10-20%：

图注：图中每一个小圆圈分别代表了不同脑区。

另外，18月小鼠的脑血管平均半径比2月小鼠增加了大约5-10%，这一结果可能乍一看还挺好，血管变粗了，管内空间变大，岂不是意味着心脏在泵血的时候，血管壁的压力就更小，更不容易被血流冲爆了？

可派派并不这么乐观，血管半径的增加，可能正是长期血流冲刷下的结果，只有当血管弹性不变时，血管半径的增加才是一件好事，但可惜，血管弹性往往随着年龄增大而降低。

看完了整体的变化，接下来看点局部的。有些变化只在特定的脑区中发生，比如大脑皮层和基底前脑区，都发生了血管的丢失。

首先是神经元最为富集的大脑皮层。可能很多人都听说过大脑皮层的不同区域掌管着不同功能，但很少人了解，大脑皮层不仅分区，它还分层：

每一层中都有大量的毛细血管。学者发现，其中1-5层都还好，衰老并未带来什么变化，但是第6层就不一样了，老年鼠第六层，也就是最深层的血管密度显著低于年轻鼠。看来面对岁月的摧残，第6层是大脑皮层中最为娇贵柔弱的地方。

图注：左侧为2月份年轻鼠，右侧为18月老年鼠，VI为大脑皮层的第六层

要说血管为何会发生这些变化，一个绕不开的课题就是周细胞。

周细胞不仅是屏障的组成部分，还能控制毛细血管的血流和直径，因此血管丢失可能跟周细胞有直接关系。学者发现，在基底前脑区，尤其是其中的无名质（SI）、大细胞核（MA）和前部杏仁核区（AAA）中（下图框出的三个小圆圈），周细胞的密度显著减少：

这三个周细胞密度降低的区域，或者说小鼠的基底前脑区，同样也存在血管丢失的现象。这一区域大致对应了人脑的边缘系统（Limbic System）：

基于在基底前脑区中的发现，学者回过头观察大脑皮层时果然发现，在毛细血管密度显著降低的大脑皮层6层中，周细胞密度也显著降低：

要说第6层的变化意味着什么，就不得不提到另一个概念：我们体内有一种调节身体在清醒和睡眠状态间转换的化学物质——睡眠-清醒神经肽，而6层就是唯一对这类化学物质做出响应的大脑皮层。

因此，如果有些受到失眠困扰的人想通过服用这类神经肽相关药物来改善睡眠，却发现效果不佳，有可能就是因为大脑皮层6层的毛细血管密度和周细胞密度不足，导致6层的功能受损，无法对这些神经肽做出反应。

为何这些大脑区域似乎更容易受到衰老影响呢？学者从血管形态上找到了线索：他们发现，相比起年轻鼠，老年鼠整个大脑皮质层中的小动脉血管（注意与毛细血管区分）虽然数量没什么变化，但是形态上明显更弯曲（红色箭头标出）：

图注：上图为2月大的小鼠，下图为24个月大（晚期衰老）的小鼠

这种弯曲会导致血流阻力增加，血流会减缓，氧气和营养物质的输送也会减少，这种流量的减少可能就是深层皮质层和附近的脑区在衰老过程中更容易受到损害的原因。另外，老年人常见的心率增加，或许也是对这种大脑供血不足的弥补。

以上种种结果表明，老年大脑中的血管网络更加稀疏，且形态也发生了重塑，尤其是在深层皮质层（第6层）、基底前脑区（大致对应人类大脑的边缘系统）中，存在血管和周细胞的丧失，这可能导致这些区域的神经细胞更容易退化，引起阿尔兹海默症。

由于高精度的衰老过程中大脑的解剖学变化和血流生理变化研究还处于初步阶段，因此这项研究在很多方面未能顾及，比如静脉血管变化、性别差异等。学者也并未进一步探究哪些干预手段可以逆转这些衰老造成的脑血管变化。

但是在其他的研究中，我们也能知道，面对这类衰老带来的脑血管变化，人类并非束手无策。例如，有研究发现，人类羊水干细胞治疗，可以显著改善脑动脉的密度，提高血管生成[6]，又比如，通过非侵入性的低强度脉冲超声，可以增加脑血流量、提高血管密度[7]。

这些手段能否对深层皮质层以及基底前脑区这些更脆弱的脑区同样产生效果目前还有待进一步证明，但足以说明，科学家们在面对衰老造成的各种细微变化时，还是有不少牌可以打的。

如果觉得这些手段暂时离我们还有一定距离，那就快跑！额……派派的意思是，有氧运动做起来！

毕竟，科学家发现了更细节的衰老引起的脑血管变化，并不意味着传统的抗衰手段就失效了。就比如，科学家们第一次发现运动是通过增强血管内皮细胞产生一氧化氮，进而激活、维持血管功能时，并不意味着运动的效果就增强了一样。

而通过这样的研究，让我们对于“我们为什么会变老？”、“为什么这样做能抗老？”等问题的认知，不仅仅只是随意听信于人，而是能做到知其然亦知其所以然，能对现有的抗衰老手段，进一步笃定或否定它们的作用。
—— TIMEPIE ——我们不是必须随着时间流逝而变老”，这里是专注“长寿科技”科普的TIMEPIE，为您带来最前沿、最热门的抗衰资讯。全国☝️个“长寿极客联盟”集结号角吹响，定期线下沙龙、抗衰主题实践（冥想、轻断食）、环球抗衰之旅（健康长寿中心、衰老研究所）等待解锁！来小窗和派派探讨更多抗衰内容~