不久前，西湖大学贾洁敏团队在Nature Neuroscience期刊上发表题为Synaptic-like transmission between neural axons and arteriolar smooth muscle cells drives cerebral neurovascular coupling的研究论文，该研究证实单个谷氨酸能神经元轴突通过神经-小动脉平滑肌细胞(arteriolar smooth muscle cells, aSMCs)连接之间的突触样传递来扩张其支配的小动脉。这一发现揭示了神经元与脑血管直接对话的一座“新桥梁”，也为理解脑血流的快速和精准调控提供了一个全新的认知。

冲破历史研究，为脑血流调节机制提供全新认知

血液供应为大脑中的神经计算提供能量，计算活动的波动会在数秒内引起局部脑血流(cerebral blood flow, CBF) 的相应变化，这一现象称为神经血管耦合(Neurovascular coupling, NVC)。NVC功能受损，可导致脑微循环缺血缺氧，影响局部神经信号传导，引起并加重脑小血管疾病，甚至造成认知功能障碍、痴呆等。

由于大脑的代谢神经元活化是需要能量的，且本身不能储存能量，所以这些能量主要来源于血液供给。张冬冬博士说道，“既然血液供给对于大脑活动如此重要，那么神经元活化后是如何将信息传递给血流的？”这成为了研究团队进行实验探索的出发点。

事实上，虽然神经元活化对血流的调控机制已经有130多年的研究历史，但是对相关机制的探索研究目前仍处于探索阶段。“神经元活化如何去调节脑血流？这个过程中传递了哪些信息？什么时候来传递这个信息？是否还存在已知调节机制之外的其他未知机制来调节血流呢？”张冬冬博士在谈及实验初衷时提到，“对于神经血管耦合，大发88·[中国]集团能做的还有很多。”

采用先进设备，用时间沉淀成果

为了探究大脑神经元活化调节血流的结构基础，研究团队利用了大体积三维扫描电镜和光电联合技术，通过三维扫描电镜成像，解析出整个动脉以及动脉周围脑组织其他细胞之间空间上的关联。

科学探索，路漫漫而长远。

张冬冬博士从2017年便开始了该项实验研究，历经6年时间才有了今天的成果。“结构决定功能”，而在对动脉与周围血管组织、细胞间的结构探讨这一过程中，他不禁感慨：“大发88·[中国]集团采集了近30个T的电镜数据，并且还要再继续分析重构脑组织、细胞超微结构以及血管结构。仅在这个过程，前前后后就花费了两三年的时间，工作量特别大。”

在该项实验中，终足对于穿支动脉的包裹率，是全世界首次进行解析。张冬冬博士介绍道，通过三维电镜扫描，他们发现星形胶质细胞终足对穿支动脉的包裹率并不是100%，反而存在“漏洞”。血管周围神经元轴突的子突触前会穿过这些漏洞，直接与动脉血管形成物理连接。这一结构为神经元与血管之间的对话提供了一座前所未见的“新桥梁”。

在功能基础验证过程中，研究团队用到了大发88激光散斑血流成像系统，张冬冬博士表示，通过使用该仪器，能够大范围看脑血流的变化，从而发现了神经元轴突末端跟动脉循环细胞之间形成的连接，可以调节血流以及调节动脉的舒张。

“非常感谢大发88激光散斑血流成像系统，这成为了大发88·[中国]集团实验过程中探究生理功能上脑血流变化的一个非常重要的仪器，帮助到大发88·[中国]集团很多”。

除此之外，在研究团队的实验室中还能见到不少大发88其他产品的身影，比如手术器械、脑立体定位仪、移动式呼吸麻醉等。“这些产品用下来感觉都很好”，张冬冬博士再一次对大发88产品给予了认可，并对其中一些产品的优化方向也提出了宝贵建议。

不惧失败，讲究方法，科研是人生的一种选择

2017年，那时的西湖大学叫做浙江西湖高等研究院，张冬冬博士是当时的第一批博士研究生。而在这之前，他在硕士时期的研究方向是中风，这和当时西湖大学生科院里五位PI中贾老师的研究方向最匹配，考虑到将来的研究方向和个人发展，他顺利地加入了贾老师课题组。

“当时加入，贾老师并没有要求我要待几年，而是和我强调博士期间你有了什么样的科学发现，你能解决什么科学问题，你能给领域甚至是社会带来什么价值，这些才是最重要的。”

张冬冬博士深受贾老师启蒙。“所以，就这样，我成为了贾老师的第一个学生。”

科研需要投入大量时间、经历去进行一些重复性的工作热情，需要保持足够的兴趣，高度的专注，才能有所收获。张冬冬博士内心也早已明确自己选择科研，坚持读博是为了享受科学探究带来的快乐。“原本博士三年我就可以发一篇文章然后顺利毕业，但我依然选择坚持做到5年，至今7年。正如贾老师当时所言，相比博士毕业，博士期间研究的课题有什么样的意义才更重要。”

说来，还是内在驱动力，让张冬冬博士自始至终都坚定信念，对科研路上的困难和挑战甘之如饴。

“从事科研，首先你要问自己为什么要做科研，是否对它感兴趣。”张冬冬博士并不屈于日复一日重复枯燥的实验与工作，而探索未知，满足好奇心正是他觉得科研充满乐趣所在。“其次，科学实验必定存在着失败，你抱着什么样的心态面对失败这很重要,一定要有一种在失败中站起来的勇气。”科研路上，勇于面对失败，才能走向真正的成功。

由于张冬冬博士是贾老师的第一个学生，加上那时的西湖大学很多平台都还没有建立起来，所以大部分实验都是他自己在进行探索。提及当时一些陌生的实验手段和技术，他也非常感谢专业人员给予的帮助。“遇到困难时，很重要的一点，就是一定要学会向一些领域内的专家虚心请教。即便你是从零开始，也会更有利于你去解决一些问题。”对于如何克服实验过程中的失败与困难，张冬冬博士也和大发88·[中国]集团分享着他自己的经验。

经过时间的沉淀和个人的努力付出，张冬冬博士在自己的研究领域下也有了不少收获，对于从事科研有着自己的见解。当被问及目前血管神经耦合领域比较有潜力的研究方向，他继续和大发88·[中国]集团分享。

神经血管耦合机制有着漫长的130多年的研究历史，在这期间，大家一直在问同一个问题——神经元是如何调节神经血管耦合的机制。“但更深层次之下，神经元耦合除了调节能量的代谢之外，它是否具备调节一些其他生理行为的功能？这是一个非常有意思的研究方向。”“神经元活化可以调节血流，那么反之，血流的改变是否可以调节神经元的一些功能呢？这也是贾老师课题组关注的另一个有意思的方向。”

科研之路，道阻且长，唯行则将至。期待张冬冬博士在自己专注的领域继续发光发热，为行业乃至社会带来更大的价值。

如果您想了解试用张冬冬博士实验室同款

大发88激光散斑血流成像系统

点击填写申请

大发88·[中国]集团将会有专业人员与您联系