如果大脑生病,需要测量大脑的温度怎么办?

大科技奇妙杂志 2024-08-29 12:22:49

当你生病时,你可能会拿温度计来测量你的体温。但是,如果大脑生病,需要测量大脑的温度怎么办?

过去,这个问题很难解决。如果你因为脑部疾病或大脑受伤住进了重症监护室,医生可能会往你的大脑中植入探针,直接测量大脑温度。但由于这种技术是侵入性的,并且只能在一个点上测量大脑温度,而大脑的不同部位温差很大,脑门可能只有37℃,大脑深处却已经发起了高烧,因此探针测温并不适合所有患者,甚至不适宜所有大脑疾病。

最近,科学家找到了一些给大脑测温的好方法。荧光成像是一种细胞实时成像的常用技术,被细胞吸附的造影剂(染料或纳米粒子)在照射时会发出可见光,其中一些造影剂会根据温度改变它们的荧光,可以充当微型温度计——当脑细胞吸附上这些造影剂时,科学家就可以通过成像技术获知大脑各区域的温度。另一种方法是核磁共振,物质原子吸收适当频率的电磁辐射会发生能量跃迁,通过其辐射光谱,可用于测定原子数目、类型和相对位置,再通过后续分析,获知物质能量。

2022年6月,英国剑桥医学研究委员会的研究人员招募了40名年龄在20~40岁之间健康的志愿者,男女各占一半,他们使用上述第二种方法分别在早上、下午和傍晚进行了大脑测温,结果发现了一系列有趣的现象。

——人们的大脑表面通常较冷,但更深的大脑结构的温度通常高于40℃,位于大脑最深处的丘脑的平均温度为40.9℃。38℃算高烧?不,对大脑而言,40℃才是正常,大脑喜欢“高温”。

——大脑在下午时温度最高,晚上最低,变化幅度高达1℃——大脑不是恒温的,其温度会随着外界气温的变化而变化,全球变暖对大脑也可能产生重大影响。

——女性的大脑比男性大脑更热,温差平均为0.4℃。处于月经周期的女性的大脑温度也比其他时期的女性的更高。

——大脑温度随着年龄的增长而升高,最明显的是大脑深部区域,平均升温幅度达0.6℃,这表明大脑的降温能力可能会随着年龄的增长而下降,并可能与年龄相关的脑部疾病的发展有关。

研究人员汇总这些数据后,绘制了第一张健康人脑温度的4D图,用于帮助医生治疗脑部疾病。

在以前的研究中,人们通常认为给大脑降温是一种有效的急救方法,比如,如果给脑梗死患者进行及时有效的“大脑冰敷”,不仅能减轻大脑细胞的坏死率,还可以减少其他并发症的产生。但是,在另一些疾病中,给大脑降温却反而成了“催命符”。

瑞典隆德大学的研究团队给曾发生过心脏骤停的患者进行了康复治疗:第一组患者接受33℃低温治疗(此温度维持28小时),随后进行控制性复温;第二组患者接受常温治疗。结果表明,温度治疗对患者的死亡率影响不大,但是第一组患者发生心律失常的概率为24%,显著高于第二组的17%,这使得第一组患者因心脏病死亡的概率大大提高。在另一些伤病案例中,例如中风和头部外伤,降温治疗的效果也褒贬不一。

为何同样的治疗方法取得的效果截然不同?在降温过程中,大脑究竟发生了什么变化?有了大脑温度图,这些问题都能得到解答。在未来的治疗中,医生们可以像监控心电图那样监控大脑温度的变化,并以此为依据进行相应的治疗。此外,这张大脑温度图还可用于促进对脑部疾病和损伤的理解、预后和治疗,为未来研究慢性脑病打开了大门。

0 阅读:0

大科技奇妙杂志

简介:感谢大家的关注