呼吸是大脑氧合作用的关键

与国际公认的知识相反，据国际研究人员小组称，血液在运动时可以为老鼠的大脑带来更多的氧气，因为增加的呼吸将更多的氧气带入血红蛋白中，他们认为这对所有哺乳动物都是如此。

神经工程和神经外科副教授，宾夕法尼亚州立大学神经科学研究所副教授帕特里克·J·德鲁说：“标准的想法是，哺乳动物的血液总是被氧气完全饱和。”

这意味着向大脑吸收更多氧气的唯一方法是通过增加血液流量向大脑吸收更多血液。研究人员对观察自然行为(特别是运动)如何影响大脑的氧气水平感兴趣。

德鲁说：“我们知道人们在执行认知任务时会改变呼吸方式。” “事实上，呼吸阶段锁定在手头的任务上。在大脑中，神经活动的增加通常伴随着血流量的增加。”

但是，确切的机体信息尚不得而知，因此研究人员使用了可以在跑步机上行走或奔跑的小鼠，以监测其呼吸，神经活动，血流和脑氧合。

我们预测大脑氧合将取决于神经活动和血流量。我们预期如果血流量减少，氧合将在大脑额叶皮层中下降。那是我们原本会发生的事情，但后来我们意识到，正是呼吸作用使氧气继续充沛。”

张庆光，工程科学与力学博士后

他解释说，唯一可能发生的方法是运动导致血液中携带更多的氧气，这意味着血液通常不会完全被氧气饱和。

研究人员研究了体感皮层和额叶皮层中的氧合作用-这是与认知有关的区域-嗅球是与嗅觉有关的区域-因为它们是大脑中最容易接近的区域。

他们使用了多种方法来监测呼吸，血流和氧合。他们还测试了氧合水平，同时抑制了神经活动和血管扩张。

研究人员在今天(12月4日)的《自然通讯》上报告说：“当神经活动和功能性充血(血流量增加)受阻，发生在组织和大脑供血的动脉中并与血脂紧密相关时，氧合持续存在。呼吸频率和呼吸周期的阶段。”

他们得出结论，“呼吸作用提供了调节大脑氧合的动态途径。”

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