大腦按需供血的秘密：哈佛新研究揭示神經血管耦合機制

發布日期：2026-09-07｜分類：國際新知評論

七月中旬，我在瀏覽哈佛醫學院（Harvard Medical School）官方新聞時，看到一篇題為〈How the Brain Increases Blood Flow on Demand〉的報導，報導日期是2025年7月16日，同步刊登於頂尖學術期刊《Cell》。我讀完之後，立刻在書桌前停頓了一下——這不只是一篇神經科學的技術性突破，它所揭示的生理機制，讓我重新思考大腦與氣血循環之間那條我在臨床上反覆感受、卻難以用現代語言說清楚的連結。我想把這則研究介紹給華語讀者，因為它牽涉到大腦健康、神經退化，以及一個我們每天賴以思考、感受、行動的精密系統究竟如何運作。

這項研究的核心，是科學界稱為「神經血管耦合（neurovascular coupling）」的生理現象——簡單說，就是當大腦某個區域被活化時，血流會迅速、精準地集中供應到那個區域，同時不浪費能量去灌注不需要的地方。這個現象早已為人所知，但「它究竟是怎麼做到的」，在細胞與分子層面卻長期是個謎。哈佛醫學院神經生物學教授、同時也是霍華德·休斯醫學研究所（HHMI）研究員的顧成華（Chenghua Gu）帶領團隊，在活體小鼠模型中開發出創新的影像追蹤工具，終於看清楚了這個機制的運作方式。

這項研究／進展為何重要

1. 顛覆了舊有的主流認知

過去，科學界普遍認為神經元與星狀膠質細胞（astrocytes）是驅動血管擴張訊號傳遞的主要角色。這項研究發現，真正負責快速傳遞電訊號、指揮血管擴張的，是腦血管內壁的內皮細胞（endothelial cells），它們透過一種稱為「間隙連接（gap junctions）」的特殊細胞間通道，形成一條高速信號公路，精準調控血流速度與擴張範圍。這是機制層面的重大修正，改變了我們理解大腦血流調控的基本框架。

2. 指向神經退化疾病的新切入點

共同主要作者Luke Kaplan在研究中明確指出：「這套血流分配系統在神經退化過程中會逐漸失效。如果我們不了解這個系統在生物層面如何運作，當它出問題時我們就不知道怎麼修復它。」這句話對臨床意義重大——失智症、帕金森氏症等神經退化性疾病，都與腦部微循環功能下降有關。這項研究目前仍屬基礎研究階段，尚未直接應用於臨床治療，但它為未來的治療策略開闢了新的思路。

3. 可能影響 fMRI 的解讀方式

功能性磁振造影（fMRI）是目前研究人類大腦活動最重要的工具之一，它的影像訊號根本上依賴的就是血流變化。研究團隊指出，這項發現有潛力改善 fMRI 訊號的解讀與處理方式。這意味著，未來神經科學與臨床影像學的研究，可能都需要將這套新機制納入考量。

4. 研究工具本身也是一項突破

能在活體、清醒的小鼠大腦中即時追蹤血管與神經動態，本身就是技術上的跨越。顧成華教授表示：「現在我們已經釐清機制，下一步要將這些知識應用到疾病理解與療法開發上。」這些工具與方法，將成為後續研究的重要基礎。

從中西整合醫學的角度看

讀完這篇報導，我腦海中第一個浮現的，是中醫裡「心主血脈，腦為髓海」這兩條彼此呼應的論述。

（中醫既有理論） 中醫認為，心氣充沛則血行暢達，髓海得養則神明清晰。《黃帝內經》有言：「血氣者，人之神，不可不謹養。」這裡的「神」，包含了現代所說的認知功能、意識狀態、情緒調節。氣血能否精準到達需要的地方，不只是量的問題，更是「調度」的問題——這與神經血管耦合所描述的「按需供血」，在概念層次上有其呼應之處。

（原文所述） 研究發現，內皮細胞之所以能快速傳遞擴張訊號，依靠的是間隙連接形成的細胞信號網絡，而非過去以為的神經元主導。換言之，血管本身具備主動、快速回應的能力，而不只是被動接受神經指令。

（我的臨床觀察） 在臨床上，我觀察到許多腦霧、注意力渙散、思維遲滯的患者，中醫辨證往往歸屬於氣虛血滯或心腎不交。這些患者的症狀，從現代生理學角度或許可以部分理解為腦部微循環調節能力的下降——但我要清楚說明：這只是我臨床觀察後的推測性聯想，並非這項研究所得出的結論，兩者之間的對應關係，目前並無直接的科學驗證，有待更多研究才能釐清。

我也注意到，間隙連接構成的「信號公路」概念，令我聯想到中醫的「經絡」——一個在解剖上難以被完整定位、但在功能上描述氣血傳導路徑的系統。這種類比充其量是啟發性的思考框架，絕不能等同於科學等式，我只是想藉此說明：東西方醫學有時用不同的語言，試圖描述身體某些相似的功能現象。

對華語讀者的實際意義

首先，這項研究目前是基礎科學階段，在小鼠模型中完成，尚未進入人體試驗或臨床應用。任何宣稱已能依據此研究直接治療大腦疾病的說法，都應保持謹慎。

對一般人而言，這項研究最直接的意義，是提醒我們：大腦的健康，有很大一部分是微循環的健康。我們日常能做的事，如充足睡眠、規律有氧運動、避免長期高壓、控制代謝性疾病（糖尿病、高血壓等會直接損害腦血管內皮功能），都是在保護這套按需供血系統的基礎設施。

對於已有輕度認知退化跡象，或家族有神經退化疾病史的讀者，這項研究提醒我們，腦部血流調節的早期失能可能是神經退化的重要環節，值得與神經科醫師定期追蹤評估，而不是等到症狀明顯才處理。

如果你正在接受中西醫整合治療，這篇研究不代表任何中醫療法已被證明可以改善神經血管耦合功能。但它確實讓我們對「養腦」這件事有更清晰的機制認識，也讓整合醫學領域有了新的研究方向值得探索。

我的觀察

每次讀到這類揭示生命精密運作的研究，我都對「人體的智慧」感到深深敬畏。大腦能在毫秒之間感知自身需求、調配資源，這種動態平衡的能力，是人類所有思考、情感與行動的物質基礎。顧成華教授團隊用二十一世紀的影像技術，讓我們第一次清楚地看見了這條「血流信號公路」的存在；而我作為一個每天在臨床上思考氣血調度的中醫師，讀完這篇研究，覺得那些古老的文字裡，有些東西正在被現代科學以另一種語言，緩緩地照亮。

原文出處：哈佛醫學院 Harvard Medical School News〈How the Brain Increases Blood Flow on Demand（https://hms.harvard.edu/news/how-brain-increases-blood-flow-demand）〉，2025-07-16 發布 原文報導的是哈佛醫學院2025年7月16日發布、同步刊於《Cell》期刊的神經血管耦合機制研究，揭示腦血管內皮細胞透過間隙連接傳遞電訊號、按需調配腦部血流的新發現；本文從中西整合醫學的角度，將此研究轉譯給華語讀者，並對照中醫氣血理論與臨床觀察提出反思，所有延伸觀點均與原文研究結論明確區隔。 本文為高堯楷醫師的個人評論與中西整合觀點，原文重點僅為摘述，完整研究內容請以原文為準。

原文網址（primary source）：https://www.drkao.org/sanctuary/brain-blood-flow-neurovascular-coupling

引用時請標註：高堯楷醫師（Dr. Yaokai Kao），drkao.org

本內容為一般性健康與醫學知識分享，不構成醫療診斷、治療建議或療效保證。