身體各處的溫度異常被視為疾病的征兆，已有兩千多年的歷史。軀干溫度（body temperature）測(cè)量簡(jiǎn)便，溫度異常往往隱含著疾病診斷的信息。相比之下，大腦溫度（brain temperature）需要借助侵入性手段才能直接測(cè)量，因此對(duì)其研究較少，其臨床意義尚不清楚。

近日，來(lái)自劍橋大學(xué)分子生物學(xué)醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)實(shí)驗(yàn)室的Nina Rzechorzek博士及其團(tuán)隊(duì)在著名神經(jīng)科學(xué)期刊Brain上發(fā)表最新研究論文。該研究應(yīng)用磁共振波譜（MRS）腦部掃描技術(shù)測(cè)量大腦溫度并繪制了第一張健康人類(lèi)大腦溫度的4D圖，顯示了大腦溫度隨大腦區(qū)域、年齡、性別和一天中的時(shí)間變化的顯著程度。此外，研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)創(chuàng)傷性腦損傷患者的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，表明大腦溫度日節(jié)律與患者生存密切相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)有助于提高對(duì)腦損傷的認(rèn)識(shí)，改善治療和預(yù)后。

過(guò)去，對(duì)大腦溫度直接測(cè)量需要依靠侵入性的手段才能實(shí)現(xiàn)，所以通常只能從重癥監(jiān)護(hù)室的腦損傷患者身上獲取這類(lèi)數(shù)據(jù)。本研究則運(yùn)用了MRS腦部掃描技術(shù)，使研究人員能夠無(wú)創(chuàng)性地測(cè)量健康人大腦溫度。

為了研究健康人的大腦，研究人員招募了40名年齡在20-40歲之間的志愿者，分別在一天中的上午、下午和晚上進(jìn)行腦部掃描。

數(shù)據(jù)顯示，在健康的受試者中，大腦的平均溫度為38.5℃，比舌下測(cè)量的溫度高出2℃以上。研究還發(fā)現(xiàn)，大腦溫度的變化取決于一天中的時(shí)段、大腦區(qū)域、性別和月經(jīng)周期以及年齡。

大腦表面溫度普遍較低，但大腦深層結(jié)構(gòu)的溫度往往高于40℃，全部受試者中觀察到的最高大腦溫度為40.9℃。女性的大腦溫度平均比男性要高0.4℃左右，研究者推測(cè)這種性別差異可能是由月經(jīng)周期導(dǎo)致的，因?yàn)榇蠖鄶?shù)女性是在排卵后進(jìn)行大腦測(cè)溫的，她們的大腦溫度比排卵前的掃描溫度高0.4℃左右。

研究結(jié)果還顯示，在長(zhǎng)達(dá)20年的研究中，參與者的大腦溫度隨著年齡的增長(zhǎng)而升高，其中腦深部區(qū)域的這種溫度增長(zhǎng)最顯著，平均升高0.6℃。大腦的降溫能力可能會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而下降，需要進(jìn)一步研究這種變化是否與年齡相關(guān)的腦部疾病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)。

一天內(nèi)健康人大腦溫度隨時(shí)間變化圖（來(lái)源：Figure 4）

對(duì)于健康人腦的溫度數(shù)據(jù)，本文通訊作者John O’Neill博士評(píng)論道:“對(duì)我來(lái)說(shuō)，我們研究中最令人驚訝的發(fā)現(xiàn)是，健康的人類(lèi)大腦可以達(dá)到身體其他部位被診斷為發(fā)燒的溫度。過(guò)去曾對(duì)腦損傷患者測(cè)量過(guò)這樣的高溫，但一直被認(rèn)為是由腦損傷造成的。”他還說(shuō)到， “我們發(fā)現(xiàn)，大腦溫度在晚上睡覺(jué)前下降，在白天上升。我們有充分的理由相信，這種日變化與大腦的長(zhǎng)期健康有關(guān)——這是我們希望接下來(lái)進(jìn)行研究的地方。”

為了進(jìn)一步探究這些數(shù)據(jù)的臨床意義，研究人員連續(xù)收集了114名中度至重度創(chuàng)傷性腦損傷患者大腦溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些患者的平均大腦溫度為38.5℃，但變化幅度更大，從32.6℃到42.3℃不等。在100名患者中，只有四分之一的人的大腦溫度存在日周期性的變化，及大腦溫度日節(jié)律。

研究人員重點(diǎn)關(guān)注重癥監(jiān)護(hù)中生存的預(yù)后情況，他們發(fā)現(xiàn)，單一的大腦溫度測(cè)量值對(duì)生存預(yù)測(cè)的作用有限，但每天的大腦溫度變化則與生存密切相關(guān)——事實(shí)上，有大腦溫度日節(jié)律的創(chuàng)傷性腦損傷患者在重癥監(jiān)護(hù)中死亡率為僅4%，而沒(méi)有這種節(jié)律的患者死亡率達(dá)27%。

盡管如此，研究人員強(qiáng)調(diào)要謹(jǐn)慎看待這種關(guān)聯(lián)，結(jié)論尚需更大規(guī)模的研究來(lái)驗(yàn)證。而且大腦溫度和生存情況之間的聯(lián)系只是統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的相關(guān)，并不意味著大腦溫度日節(jié)律就能夠直接增加患者的存活率。不過(guò)，本研究發(fā)現(xiàn)的這種關(guān)聯(lián)或許提示監(jiān)測(cè)創(chuàng)傷性腦損傷患者的每日腦溫度周期可能是一種有潛力的生存預(yù)測(cè)工具。

對(duì)于這一工作，第一作者Nina Rzechorzek博士表示:“我們建立了‘HEATWAVE’——大腦的4D溫度圖，該圖作為一個(gè)重要的參考數(shù)據(jù)資源，可以與病人的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而加深我們對(duì)大腦工作機(jī)制的理解。大腦溫度日節(jié)律與腦損傷后患者的生存率密切相關(guān)，表明24小時(shí)的大腦溫度監(jiān)測(cè)具有很大的臨床價(jià)值。我們的工作也為未來(lái)的研究打開(kāi)了一扇門(mén)，是否可以將大腦溫度日節(jié)律的紊亂當(dāng)作癡呆癥等幾種慢性大腦疾病的早期生物標(biāo)志物值得進(jìn)一步探索。”

參考資料：

1.Rzechorzek NM, Thrippleton MJ, Chappell FM, et al. A daily temperature rhythm in the human brain predicts survival after brain injury [published online ahead of print, 2022 Jun 13]. Brain. 2022;awab466. doi:10.1093/brain/awab466

2.http://www.sci-news.com/othersciences/physiology/human-brain-temperature-10898.html

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