波谱

人类大脑的每日温度节律可预测脑损伤后的生存率

患者接受干预以达到“正常”脑温；这一参数对于人类而言仍未定义。神经元功能对温度的高度敏感性意味着大脑应该是等温的，但对患者和非人类灵长类动物的观察表明大脑存在显著的时空变化。我们旨在通过确定健康成人的脑温变化程度来确定患者脑温的临床意义。我们回顾性地筛选了所有参加欧洲神经创伤协作脑损伤疗效研究 (CENTER-TBI) 高分辨率重症监护病房子研究的患者的数据。仅纳入直接测量脑温且未进行有针对性的温度管理的患者。为了解释患者分析结果，我们前瞻性地招募了 40 名健康成人（20 名男性、20 名女性，20-40 岁）使用磁共振波谱法进行脑温测量。参与者在一天中的早上、下午和深夜接受扫描。在患者 ( n = 114 ) 中，脑温范围为 32.6 至 42.3°C，平均脑温 (38.5 ± 0.8°C) 超过体温 (37.5 ± 0.5°C，P < 0.0001)。在 100 名符合脑温节律分析条件的患者中，25 名表现出每日节律，老年患者的脑温范围降低 ( P = 0.018)。在健康参与者中，脑温范围为 36.1 至 40.9°C；平均脑温 (38.5 ± 0.4°C) 超过口腔温度 (36.0 ± 0.5°C)，黄体期女性比卵泡期女性和男性高 0.36°C（分别为 P = 0.0006 和 P < 0.0001）。温度随着年龄的增长而增加，最明显的是大脑深层区域（20 年内增加 0.6°C，P = 0.0002），空间变化为 2.41 ± 0.46°C，丘脑温度最高。大脑温度随一天中的时间而变化，尤其在深层区域（0.86°C，P = 0.0001），夜间温度最低。根据健康数据，我们构建了 HEATWAVE——人类大脑温度的 4D 地图。在测试 HEATWAVE 对患者的临床相关性时，我们发现缺乏每日大脑温度节律会使重症监护中的死亡几率增加 21 倍（P = 0.016），而绝对温度最大值或最小值并不能预测结果。较高的平均大脑温度与生存率相关（P = 0.035），但是，衰老 10 岁会使死亡几率增加 11 倍（P = 0.0002）。人类大脑的温度比以前认为的要高，而且变化幅度更大——受年龄、性别、月经周期、大脑区域和一天中的时间影响。这对温度监测和管理具有重大意义，每日大脑温度节律性正在成为脑损伤后生存的最强单一预测因素之一。我们得出结论，每日节律性大脑温度变化——而不是绝对大脑温度——是人类大脑生理学与病理生理学区别开来的一种方式。