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脑肿瘤是认知寄生虫——脑癌如何劫持神经回路并导致认知能力下降

导读 研究人员早就知道脑肿瘤,特别是一种叫做神经胶质瘤的肿瘤,会影响一个人的认知和身体功能。成胶质细胞瘤是成人中最致命的脑肿瘤类型,患者...

研究人员早就知道脑肿瘤,特别是一种叫做神经胶质瘤的肿瘤,会影响一个人的认知和身体功能。成胶质细胞瘤是成人中最致命的脑肿瘤类型,患者的生活质量急剧下降。胶质母细胞瘤被认为通过压缩和导致健康组织肿胀或与它们竞争血液供应来损害正常的大脑功能。

究竟是什么导致脑肿瘤患者的认知能力下降,目前还不得而知。在我们最近发表的研究中,我们发现肿瘤不仅可以重塑神经回路,而且大脑活动本身可以促进肿瘤生长。

我们是加州大学旧金山分校的神经科学家和神经外科医生团队。我们的工作重点是了解脑肿瘤如何重塑神经回路以及这些变化如何影响语言、运动和认知功能。我们发现了一种以前未知的脑肿瘤机制,用于劫持和修改导致神经胶质瘤患者认知能力下降的大脑回路。

与周围细胞对话的脑肿瘤

当我们开始这项研究时,科学家们最近发现,一个自我延续的正反馈回路为脑瘤提供了动力。当癌细胞产生可以充当神经递质的物质时,这个循环就开始了,这些物质是帮助神经元相互交流的蛋白质。这种过剩的神经递质会触发神经元变得过度活跃并分泌刺激和加速癌细胞增殖和生长的化学物质。

我们想知道这种反馈回路如何影响脑癌患者的行为和认知。为了研究胶质母细胞瘤如何与人脑中的神经元回路相互作用,我们记录了胶质瘤患者的实时大脑活动,因为他们看到了常见物体或动物的图片,并要求他们说出他们在接受脑部手术以移除时所描绘的事物的名称。肿瘤。

当患者从事这些任务时,他们大脑中的语言网络按预期被激活。然而,我们发现在这些任务中,肿瘤浸润的大脑区域距离已知的大脑语言区很远,也被激活了。这一意想不到的发现表明,肿瘤可以劫持和重组它们周围脑组织的连接,并增加它们的活动。

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