河北
人体充满了自然节律，从你的睡眠与觉醒周期到血液在大脑中的稳定脉动，以及心率和脉搏。
现在，科学家们认为，肠道可能是理解大脑血管如何进行这种复杂协调的关键。
加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现，肠道的节律性肌肉运动可以帮助解释大脑血管是如何一起扩张和收缩的。他们的研究结果最近发表在期刊《物理评论快报》上。
当大脑中的神经元被刺激时，被称为小动脉的微小血管会扩张，以输送更多的氧气和营养。
这些血管会脉动，并且通常是彼此同步的。这让人很困惑。
加州大学圣地亚哥分校的研究团队开始从消化系统寻找答案。他们发现，肠道自然以波浪的方式收缩以推动食物，依赖于一种形成阶梯效应的同步振荡模式。
研究人员表示，这种相同的模式也可以解释大脑血管是如何和谐协同工作的。
“耦合振荡器彼此之间进行交流，肠道的每个部分都是一个与附近其他部分进行交流的振荡器，”加州大学圣地亚哥分校的物理学教授马西莫·维尔加索拉在一份新闻稿中说。
“通常，耦合振荡器是在均匀的设置中研究的，这意味着所有振荡器的频率大致相同，”他继续说道。“在我们的研究中，振荡器的频率更加多样，就像在肠道和大脑中一样。”
研究人员通过数学展示了，无论是在肠道还是大脑，附近的振荡器如果频率相似，就能锁定彼此的节奏。
这产生了阶梯状的过渡，就像食物在肠道中平滑移动一样。
加州大学圣地亚哥分校的物理学和神经生物学教授大卫·克莱因费尔德（David Kleinfeld）表示：“之前的数学问题已经以近似的方式解决，但并没有以能让你看到这些断点及其发生情况的方式解决。这是一个重要的发现。”
这些新发现最终可能帮助科学家更好地理解大脑功能，以及影响食物、液体和废物在胃肠道中移动的消化功能。
“大脑比肠道复杂得多，但这就是科学的魅力所在，”克莱因费尔德说。“你问一个问题，它就会引导你去其他地方，你解决了那个问题，然后再回到你最开始的问题。”
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