2015年6月，美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)最新研究顯示，大腦內(nèi)存在免疫系統(tǒng)的淋巴管道，這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)顛覆了幾十年來(lái)教科書(shū)中“腦內(nèi)沒(méi)有淋巴管”的舊概念。弗吉尼亞大學(xué)神經(jīng)科學(xué)家喬納森·基普尼斯（Jonathan Kipnis）教授主導(dǎo)這項(xiàng)研究，他對(duì)外界表示：“這徹底改變了我們對(duì)神經(jīng)—免疫相互作用的認(rèn)識(shí)。我們相信，這些淋巴管在每一種涉及免疫成分的神經(jīng)疾病中都可能發(fā)揮著重要作用?！?/span>
大腦至今仍是科學(xué)之謎。它是生物億萬(wàn)年進(jìn)化到一定階段才出現(xiàn)的產(chǎn)物，是宇宙中已知的最復(fù)雜、最精細(xì)的體系。腦的發(fā)達(dá)程度是區(qū)別動(dòng)物進(jìn)化程度的主要標(biāo)志，人類正因?yàn)橛辛藷o(wú)比發(fā)達(dá)的大腦，才成為主宰世界的萬(wàn)物之靈。大腦的結(jié)構(gòu)和功能始終是自然科學(xué)研究中最具挑戰(zhàn)的課題。
近代自然科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)預(yù)示21世紀(jì)的自然科學(xué)重心在生命科學(xué)領(lǐng)域，而腦科學(xué)是最重要的生命科學(xué)研究領(lǐng)域，也是一個(gè)飛速發(fā)展的前沿學(xué)科。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者沃森宣稱“20世紀(jì)是基因的世紀(jì)，21世紀(jì)是腦的世紀(jì)”。國(guó)際腦研究組織（International Brain Research Organization，IBRO）也把21世紀(jì)稱為“腦的世紀(jì)”。諾貝爾獎(jiǎng)獲得者約翰·卡魯·?？藸査梗?/span>J．C．Eccles）曾經(jīng)預(yù)言，世界上將會(huì)有越來(lái)越多的偉大的科學(xué)家來(lái)研究腦。
大腦，這個(gè)占身體很小體積的組織卻主宰著動(dòng)物和人的所有意識(shí)和行為。那么腦是如何產(chǎn)生感覺(jué)、意識(shí)、動(dòng)機(jī)和情緒的？如何學(xué)習(xí)和記憶的？如何控制行為的？如何自我修復(fù)和功能代償?shù)?？這些一直是科學(xué)家面對(duì)的挑戰(zhàn)性難題。近一個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人類開(kāi)始涉足研究自身的腦。美國(guó)早在20世紀(jì)90年代就提出“腦的十年計(jì)劃”，2013年4月2日，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬正式宣布開(kāi)展人腦研究計(jì)劃。日本政府1995年宣布投入200億美元實(shí)施“腦科學(xué)時(shí)代計(jì)劃”，把“認(rèn)識(shí)腦、保護(hù)腦、創(chuàng)造腦”作為腦研究三大目標(biāo)。歐盟于20世紀(jì)90年代成立了“歐洲腦的十年”委員會(huì)，2013年啟動(dòng)為期10年的“歐洲人類大腦研究計(jì)劃”。目前，西方的著名大學(xué)幾乎都設(shè)有腦科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，一些企業(yè)也紛紛加入研究行列。
當(dāng)今，國(guó)際上研究大腦的趨勢(shì)是“認(rèn)識(shí)腦（understanding the brain），保護(hù)腦（protecting thebrain），創(chuàng)造腦（creating the brain）”。認(rèn)識(shí)腦，即認(rèn)識(shí)腦的結(jié)構(gòu)和功能，例如腦如何控制運(yùn)動(dòng)和情感，如何感受和產(chǎn)生感覺(jué)意識(shí)，如何學(xué)習(xí)和記憶。保護(hù)腦，即研究如何使大腦得到良好的發(fā)育，如何防治腦的疾病，如何保護(hù)腦不被環(huán)境污染所傷害，如何延緩腦的衰老。創(chuàng)造腦，即發(fā)展腦型器件和結(jié)構(gòu)，以及腦型信息產(chǎn)生和處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，例如具有學(xué)習(xí)和記憶能力的神經(jīng)元芯片，具有智力、情感和意識(shí)的腦型計(jì)算機(jī)。
近幾十年的研究雖然發(fā)展迅速，碩果累累，但鮮有突破性的進(jìn)展與發(fā)現(xiàn)，直到腦淋巴管的發(fā)現(xiàn)，才打破這一僵局。這是屬于解剖學(xué)研究方法的重大發(fā)現(xiàn)。解剖學(xué)是有幾百年歷史的學(xué)科，一般認(rèn)為解剖學(xué)的大廈早已在20世紀(jì)完工，大腦的基本結(jié)構(gòu)已經(jīng)毫無(wú)異議地寫(xiě)進(jìn)了教科書(shū)，然而沒(méi)想到21世紀(jì)還有人撼動(dòng)了這座大廈。
一直以來(lái)，我們雖然對(duì)大腦的功能和運(yùn)作了解甚微，但對(duì)大腦的解剖構(gòu)架已基本達(dá)成共識(shí)，認(rèn)為其主要包括端腦、間腦、小腦、腦干（腦干包括中腦、腦橋和延髓）四個(gè)部分，其中分布著很多由神經(jīng)細(xì)胞集中而成的神經(jīng)核或神經(jīng)中樞，并有大量上行、下行的神經(jīng)纖維束通過(guò)，連接端腦、小腦和脊髓，在形態(tài)和機(jī)能上把各部分聯(lián)系為一個(gè)整體。腦內(nèi)的腔隙稱腦室，充滿腦脊液。在2015年7月以前，所有的神經(jīng)學(xué)者都認(rèn)為，和身體其他組織不一樣，大腦中不存在淋巴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這也作為大腦解剖的獨(dú)特之處，寫(xiě)進(jìn)了全世界醫(yī)學(xué)教科書(shū)中。
什么是淋巴系統(tǒng)呢？它是人體的重要防衛(wèi)體系，像遍布全身的血液循環(huán)系統(tǒng)一樣，也是一個(gè)網(wǎng)狀的液體系統(tǒng)。該系統(tǒng)由淋巴管道、淋巴器官和淋巴液組成。淋巴管道內(nèi)含有淋巴液，是由血漿變成的，但比血漿清亮，水分較多，能從微血管壁滲透進(jìn)入組織間隙。淋巴器官包括淋巴結(jié)、脾、胸腺和腭扁桃體等，脾臟是最大的淋巴器官，能過(guò)濾血液，除去衰老的紅細(xì)胞，平時(shí)作為一個(gè)血庫(kù)儲(chǔ)備多余的血液。淋巴系統(tǒng)沒(méi)有一個(gè)像心臟那樣的泵來(lái)壓送淋巴液。新流入細(xì)胞間空隙中的組織液擠入淋巴管產(chǎn)生推力，動(dòng)脈和肌肉的張縮也對(duì)淋巴液施加向前的壓力，呼吸作用則在胸部造成負(fù)壓，使淋巴液向上流回到血液中。淋巴在向心流動(dòng)中要通過(guò)一系列的淋巴結(jié)。全身各部有100多個(gè)淋巴結(jié)，頸部、腹股溝和腋窩特別密集，每個(gè)淋巴結(jié)里有一連串纖維質(zhì)瓣膜，淋巴液就從此流過(guò)，濾出微生物和毒素，并加以消滅，以阻止感染蔓延。當(dāng)病毒侵入人體發(fā)生感染時(shí)，淋巴結(jié)會(huì)腫大疼痛。像喉嚨發(fā)炎時(shí)，會(huì)在下巴頦下摸到兩個(gè)腫塊，那就是淋巴結(jié)。炎癥消失后淋巴腫塊也會(huì)自然縮小。由此可見(jiàn)，淋巴系統(tǒng)與心血管系統(tǒng)密切相關(guān)，是人體的重要防衛(wèi)體系。淋巴系統(tǒng)能制造白細(xì)胞和抗體，濾出病原體，參與免疫反應(yīng)，對(duì)于液體和養(yǎng)分在體內(nèi)的分配也有重要作用。
早在1869年，Schwalbe首次將示蹤劑注射于動(dòng)物大腦表面的蛛網(wǎng)膜下腔，觀察到示蹤劑出現(xiàn)于頸部淋巴結(jié)。隨后的一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，各國(guó)學(xué)者對(duì)腦淋巴引流進(jìn)行了大量研究，但對(duì)于腦淋巴引流途徑仍存爭(zhēng)議，始終沒(méi)能搞明白一個(gè)問(wèn)題：為什么這么重要的人體防衛(wèi)系統(tǒng)，卻在最重要的生命結(jié)構(gòu)中缺失？
雖然學(xué)者們都不愿意承認(rèn)這樣的事實(shí)，但也只能默默接受，以至于對(duì)所有大腦相關(guān)疾病的研究，都要放棄這條“陽(yáng)光大道”，轉(zhuǎn)而另辟蹊徑，一直以來(lái)大腦的研究成果，都是在這些“蹊徑小道”上的發(fā)展突破，就像魯迅先生說(shuō)的那樣“走的人多了，便成了路”。
在我們?cè)阶咴竭h(yuǎn)、越走越艱難的時(shí)候，美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)最新研究結(jié)果告訴我們，這條“陽(yáng)光大道”是真實(shí)存在的—大腦內(nèi)也存在免疫系統(tǒng)的淋巴管道。這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)將顛覆幾十年來(lái)教科書(shū)中“腦內(nèi)沒(méi)有淋巴管”的舊概念，徹底改變我們對(duì)神經(jīng)—免疫相互作用的認(rèn)識(shí)。這些淋巴管在每一種涉及免疫成分的神經(jīng)疾病中都可能發(fā)揮著重要作用。
這項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)因?yàn)楹蛶资陙?lái)的教科書(shū)概念不一致，即使研究者基普尼斯教授本人一開(kāi)始也懷疑結(jié)果是否正確。他說(shuō)：“根據(jù)以往的知識(shí)，我不太相信大腦中存在那些淋巴管。我以為，20世紀(jì)中期就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了機(jī)體的所有結(jié)構(gòu)。顯然，實(shí)際情況不是我們認(rèn)識(shí)的那樣?！被漳崴雇ㄟ^(guò)在玻片上直接觀察小鼠腦膜，檢查整體結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)了那里分布的淋巴管。腦部淋巴管之所以能“隱藏”那么長(zhǎng)時(shí)間而沒(méi)有被醫(yī)學(xué)家發(fā)現(xiàn)，是因?yàn)榱馨凸茼樦粭l主血管進(jìn)入靜脈竇，那個(gè)區(qū)域比較難觀察，使得其中的淋巴管結(jié)構(gòu)被我們所忽視。
腦內(nèi)淋巴管的發(fā)現(xiàn)突破了數(shù)十年腦科學(xué)認(rèn)知局限，存在一個(gè)多世紀(jì)的疑問(wèn)解開(kāi)之后，更多的新問(wèn)題隨之而來(lái)：腦淋巴的引流量、引流速度如何？影響腦淋巴引流的因素是什么？腦脊液的淋巴引流途徑是怎樣的？腦淋巴在腦組織免疫疾病病理過(guò)程中的作用是什么？多發(fā)性硬化、阿爾茨海默病、瘋牛病是否能夠治好……這只是個(gè)開(kāi)始，接下來(lái)的十年，將是腦科學(xué)飛速發(fā)展的十年，也許這一科學(xué)之謎即將揭開(kāi)它的神秘面紗。
我國(guó)的腦科學(xué)研究起步較晚，與歐盟、美國(guó)、日本等仍有較大差距。腦科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)已被列入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》八大前沿科學(xué)問(wèn)題之一，強(qiáng)調(diào)要加強(qiáng)“腦發(fā)育、可塑性與人類智力的關(guān)系”研究。2013年，作為“事關(guān)我國(guó)未來(lái)發(fā)展的重大科技項(xiàng)目”之一的“中國(guó)腦計(jì)劃”正式啟動(dòng)?！爸袊?guó)腦計(jì)劃”的名稱為“腦科學(xué)與類腦科學(xué)研究”，主要有兩個(gè)研究方向：以探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導(dǎo)向的腦科學(xué)研究以及以建立和發(fā)展人工智能技術(shù)為導(dǎo)向的類腦研究。主要解決大腦三個(gè)層面的認(rèn)知問(wèn)題：第一是大腦對(duì)外界環(huán)境的感官認(rèn)知，即探究人類對(duì)外界環(huán)境的感知，如人的注意力、學(xué)習(xí)、記憶以及決策制定等；第二是對(duì)人類以及非人靈長(zhǎng)類自我意識(shí)的認(rèn)知，通過(guò)動(dòng)物模型研究人類以及非人靈長(zhǎng)類的自我意識(shí)、同情心以及意識(shí)的形成；第三是對(duì)語(yǔ)言的認(rèn)知，探究語(yǔ)法以及廣泛的句式結(jié)構(gòu)，用以研究人工智能技術(shù)。
另外，國(guó)家自然科學(xué)基金委醫(yī)學(xué)部于2011年啟動(dòng)了“情感和記憶的神經(jīng)環(huán)路基礎(chǔ)”重大研究計(jì)劃，主要支持情感和記憶這兩類認(rèn)知功能及其障礙的腦網(wǎng)絡(luò)表征及其相關(guān)技術(shù)的研究，中國(guó)科學(xué)院于2012年啟動(dòng)了“腦功能聯(lián)結(jié)圖譜研究計(jì)劃”先導(dǎo)專項(xiàng)（B類），主要支持感知覺(jué)、記憶、情感和獎(jiǎng)賞四類認(rèn)知功能及其障礙的腦網(wǎng)絡(luò)表征及其所需要的先導(dǎo)技術(shù)研究，各項(xiàng)相關(guān)研究正在緊鑼密鼓開(kāi)展當(dāng)中。
教育為本，科技興國(guó)就是腦力興國(guó)。腦力興國(guó)，中國(guó)人能否取勝，加強(qiáng)腦科學(xué)研究是事關(guān)時(shí)代、國(guó)家和民族興旺發(fā)達(dá)的大事。我國(guó)的腦科學(xué)家張香桐先生早就呼吁“開(kāi)展大腦研究，提高民族智力”。中國(guó)成立了腦健康專業(yè)委員會(huì)，向社會(huì)提出“腦健康”的觀念，并將每年的9月16日定為腦健康日。在這個(gè)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，人智商的高低、創(chuàng)新能力的強(qiáng)弱直接關(guān)系到能否應(yīng)對(duì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)，要使“全民健腦”向縱深發(fā)展，真正提高中華民族整體素質(zhì)。
腦淋巴管的發(fā)現(xiàn)，能夠解答許多臨床疾病的疑問(wèn)，也使眾多腦疾病的治愈成為可能。例如我們以往觀察到一些頸部炎癥、扁桃體切除術(shù)、頸部腫瘤的淋巴結(jié)清除術(shù)及放射治療的患者，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)頭痛、眩暈、惡心、嘔吐等癥狀，嚴(yán)重者甚至出現(xiàn)腦水腫、顱內(nèi)高壓表現(xiàn)。下游淋巴管道的侵襲騷擾，能夠?qū)ι嫌文X組織結(jié)構(gòu)功能產(chǎn)生影響，說(shuō)明腦淋巴引流在維持腦組織內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和調(diào)整顱內(nèi)壓等方面都具有重要作用。臨床上假性腦瘤、良性顱內(nèi)高壓、耳源性腦積水及原發(fā)性急性腦病等疾病的一些癥狀都可能與腦淋巴引流障礙有關(guān)。如今腦淋巴管解剖結(jié)構(gòu)功能的明確，使得這些直接與腦淋巴系統(tǒng)密切相關(guān)的疾病，有了初步解答。
腦淋巴管的發(fā)現(xiàn)，使世界各國(guó)腦科學(xué)研究又回到了同一起跑線，這是一個(gè)挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存的關(guān)鍵時(shí)刻，接下來(lái)的研究熱點(diǎn)將會(huì)聚焦于以下幾個(gè)方面：與淋巴管相關(guān)的大腦解剖結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步深入研究；大腦免疫相關(guān)疾?。ǘ喟l(fā)性硬化、阿爾茨海默病、瘋牛病、艾滋病腦損害等）的新認(rèn)識(shí)與研究；腦脊液循環(huán)相關(guān)疾病的新認(rèn)識(shí)與研究和腦膠質(zhì)細(xì)胞與體液免疫應(yīng)答相互關(guān)系研究等。
腦科學(xué)是一個(gè)龐大的研究體系，腦淋巴管的發(fā)現(xiàn)，只是“認(rèn)識(shí)腦，保護(hù)腦，創(chuàng)造腦”三大研究趨勢(shì)中的第一步，是闡明腦功能、征服腦疾病、開(kāi)發(fā)智能計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)。目前腦科學(xué)研究的關(guān)鍵突破點(diǎn)在于腦神經(jīng)電活動(dòng)信號(hào)的解碼，也就是搞明白大腦是如何運(yùn)行工作的。標(biāo)準(zhǔn)的英特爾處理器擁有12億個(gè)晶體管，而我們的大腦擁有近千億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞，并且每個(gè)神經(jīng)細(xì)胞功能結(jié)構(gòu)又遠(yuǎn)比晶體管紛繁復(fù)雜，闡明它的工作機(jī)制，并不是一件容易之事。攀登越高的山峰，就會(huì)擁有越大的成就。各國(guó)的科學(xué)攀登者，已經(jīng)齊聚山下，躍躍欲試，我們也應(yīng)緊跟世界的步伐，才不會(huì)輸在起跑線上。
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