Numerical Simulations Reveal Complementary Function of Blood-Brain Barrier and Glymphatic Transport in the Brain

淋巴系统 脑功能 血脑屏障 物理 功能(生物学) 统计物理学 神经科学 机械 心理学 生物 中枢神经系统 脑脊液 进化生物学
作者
Reza Yousofvand,Jeffrey Tithof
出处
期刊:Physical Review Letters [American Physical Society]
卷期号:134 (13)
标识
DOI:10.1103/physrevlett.134.138403
摘要

The brain accounts for approximately 20% of metabolism and, as a result, generates protein waste which requires efficient clearance. Failure to clear such waste leads to formation of toxic protein aggregates implicated in a variety of neurodegenerative diseases, including Alzheimer's and Parkinson's. The blood-brain barrier and the glymphatic system are two parallel transport pathways that remove waste from the brain, but very few studies have investigated their interactions or complementary function. Herein, we develop a Lattice Boltzmann simulation of waste clearance from an idealized segment of brain tissue and test the effects of selectively activating or deactivating each pathway. We model clearance of the peptide amyloid-β, long recognized as critical in Alzheimer's pathology, and calibrate our model against limited experimental data. This approach uncovers critical parameters that have eluded prior experimental measurement. Our study also reveals complementary functionality of the blood-brain barrier and glymphatic system that are likely generic features applicable to the transport of large molecules (e.g., proteins) in the brain.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
安然发布了新的文献求助10
刚刚
顾矜应助淡定鞋垫采纳,获得10
刚刚
沐风完成签到,获得积分20
刚刚
dodo应助李思超采纳,获得220
1秒前
1秒前
1秒前
丘比特应助奔波儿灞采纳,获得10
1秒前
2秒前
Ava应助沉默的紫南采纳,获得10
2秒前
3秒前
朱瑶君完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
枫123完成签到,获得积分10
4秒前
天天快乐应助宋珂欣采纳,获得10
5秒前
坚定蘑菇发布了新的文献求助10
7秒前
fei发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
chaozi发布了新的文献求助10
7秒前
Berkelium发布了新的文献求助10
7秒前
ray完成签到,获得积分10
8秒前
寄托发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
思源应助安然采纳,获得10
9秒前
9秒前
Ava应助hao采纳,获得10
9秒前
我是老大应助Lee0923采纳,获得10
10秒前
风吹独自凉完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
小丫头子发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
法外潮湿宝贝完成签到 ,获得积分10
11秒前
可爱的函函应助罗杰采纳,获得10
11秒前
乐乐应助健忘的伟宸采纳,获得10
12秒前
充电宝应助npc采纳,获得10
12秒前
12秒前
Hhhhh发布了新的文献求助10
13秒前
绿酒完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
hakunamatata给hakunamatata的求助进行了留言
13秒前
14秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 800
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3774793
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3320583
关于积分的说明 10201037
捐赠科研通 3035338
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1665448
邀请新用户注册赠送积分活动 796972
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757667