患者颅脑放疗后可能会改变生命的副作用之一是认知障碍。现在，研究人员认为，他们已经查明了为什么会发生这种情况，这些发现可能为新疗法保护大脑免受辐射造成的损害指明了道路。

这项新研究发表在《科学报告》杂志上，该研究表明，辐射暴露会触发大脑中的免疫反应，从而切断神经细胞之间的连接。尽管免疫系统在重塑神经元之间复杂的联系网络中的作用在健康的大脑中是正常的，但辐射似乎会使该过程超速运转，从而导致损伤，这可能是患者放疗后经常面临的认知和记忆问题的原因。

罗切斯特大学教授凯里·奥班尼恩(Kerry O'Banion)博士说：“大脑经历着不断的自我更新过程，免疫系统中的细胞就像园丁一样，仔细修剪了连接神经元的突触。”蒙特神经科学研究所和在老鼠身上进行的这项研究的资深作者。“当受到辐射时，这些细胞变得过度活跃并破坏神经细胞上的结节，从而使它们与邻居形成联系。”

罪魁祸首是免疫系统中称为小胶质细胞的细胞。这些细胞充当大脑的前哨，寻找并消灭感染，并在受伤后清理受损的组织。近年来，科学家已经开始理解和欣赏小胶质细胞在正在进行的过程中的作用，通过这种过程，神经元之间的网络和连接在发育过程中不断地进行布线和重新布线，并支持学习，记忆，认知和感觉功能。

小胶质细胞在突触处与神经元相互作用，突触是一种神经元的轴突连接并与另一种神经元通讯的连接点。突触聚集在从接收神经元的主体伸出的称为树突的臂上。当不再需要连接时，信号以蛋白质的形式发出，告诉小胶质细胞破坏突触并消除与邻居的连接。

在这项新研究中，研究人员将小鼠暴露于与患者在颅放射治疗期间所经历的剂量相等的辐射。他们观察到，大脑中的小胶质细胞被激活，并去除了形成突触接合点一端的节点-棘-阻止了细胞与其他神经元建立新的连接。小胶质细胞似乎针对较不成熟的棘，研究人员推测这可能对编码新记忆很重要-这一发现可能解释了许多患者遇到的认知困难。研究人员还观察到，辐射后在大脑中发现的损伤在雄性小鼠中更为明显。

尽管近年来颅脑放疗方案和技术取得了进展，使临床医生可以更好地靶向肿瘤并限制暴露于放射线的大脑区域，但研究结果表明，大脑在治疗过程中仍处于遭受损害的重大风险中。

研究指出了两种可能的方法，可以帮助防止对神经细胞的损害，包括阻断称为CR3的受体，该受体负责小胶质细胞清除突触。当小鼠中的CR3受体被抑制时，这些动物在暴露于辐射时不会出现突触丧失。另一种方法可能是在该人接受放射治疗时抑制大脑的免疫反应，以防止小胶质细胞过度活跃。