PNAS |\u00A0微循环网络血流调控的结构基础与生理约束

背景：脊椎动物大脑的神经活动依赖稳定的血流供应，神经活动与局部血流的耦合是脑功能成像的基础。血管网络的结构决定了血流的分布与调控，但循环系统的复杂性阻碍了定量研究。研究目的：加州大学圣迭戈分校与中国科学院团队旨在从理论上分析微循环网络的血流调控机制，开发算法测量脑微循环血流动力学，揭示其结构基础与生理约束。结论：研究发现单根血管舒张对血流影响有限，需多血管协调；提出在“1进2出”分叉的入流分支放置“阀门”以可靠增加局域血流；结合实验验证，揭示了静息状态下血流涨落显著，有效调控依赖长程信号传导；周细胞在动脉侧前3阶微血管富集，可能优化血流调控，为功能性成像技术设定了生理分辨率限制。该研究建立了血管网络与血流动力学的定量联系，为定量生理学模型奠定基础。