40℃ 的大脑温度竟是正常的！Brain：健康大脑比我们以为的更热，女性温度比男性更高

正常的人体温度是相对恒定的，平均在 36～37℃ 之间（腋下），人体温度随性别、年龄、昼夜和情绪的变化等因素而有所波动，在人体的不同部位间也存在些许差异。一直以来，温度异常被认为是疾病的征兆。

不过，人类大脑温度很少被直接测量。以前，人脑温度研究依赖于重症监护室中脑损伤患者的数据采集，通过颅内探针从单个脑位点进行精确的直接测量，进行脑部监测。随着技术的发展，称为磁共振波谱（MRS）的脑部扫描技术使研究人员能够无创地测量健康人群的脑温。然而，直到现在，MRS 还没有被用于探索大脑温度在一天中如何变化。

2022 年 6 月 13 日，由英国剑桥医学研究委员会分子生物学实验室的研究人员领导的一项研究以 人脑中的每日温度节律预测脑损伤后的生存 为题，发表在 Brain 杂志。该研究结果表明，在健康男性和女性中，口腔温度通常低于 37°C，平均脑温为 38.5°C，更深的大脑区域通常超过 40°C，特别是在白天的女性。正常人类大脑温度的变化比我们想象的要大得多，这可能是大脑功能健康的征兆。

在这项研究中，产生了第一张健康人脑温度的 4D 地图。这张地图推翻了以前的几个假设，并显示了大脑温度因大脑区域、年龄、性别和一天中的时间而变化的显著程度。重要的是，这些发现也挑战了一种广泛认知，即人类的大脑和体温是相同的。

此外，这项研究还包括对创伤性脑损伤患者数据的分析，表明每日大脑温度节律的存在与创伤性脑损伤患者的生存率密切相关。这些发现可用于改善脑损伤的理解、治疗和预后。

图片来源：Brain

健康大脑的温度变化

为了研究健康的大脑，研究人员招募了 40 名年龄在 20～40 岁之间的志愿者（20 名男性，20 名女性），在一天中的早上 9 点、下午 4 点和晚上 11 点使用磁共振波谱进行大脑温度测量。

此外，他们还给参与者佩戴了一个腕戴式活动监测仪，使得每个人的生物钟（昼夜节律）的生活方式的差异可以被考虑在内。对于「夜猫子」或早起的人，研究人员知道每天测量大脑温度的生理时间，就可以将每个志愿者的生物钟差异纳入分析中。

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研究结果发现，在健康参与者中，平均脑温为 38.5℃，比舌下测量的温度高出两度以上。并且，大脑温度随多种因素发生变化，包括一天中的时间、大脑区域、年龄、性和月经周期。

虽然大脑表面通常较冷，但更深的大脑结构温度通常高于 40°C，观测到的最高大脑温度为 40.9°C。在所有参与者中，大脑温度在一天中的变化存在近 1℃ 的波动，且观察到的波动趋势一致，在下午时大脑温度最高、晚上最低。

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结果还显示，在 20～40 岁范围内，大脑温度随着年龄的增长而增加，最显著的是大脑深处区域，平均增加了 0.6℃，并以丘脑温度的变化最高。研究人员指出，大脑的降温能力可能会随着年龄的增长而恶化，还需要进一步的工作来研究这是否与年龄相关脑部疾病的发展有关。

女性大脑比男性大脑的温度高约 0.4℃，这种性别差异很可能是由月经周期驱动的，因为大多数女性在其月经周期的排卵后阶段进行扫描，此时她们的大脑温度比在排卵前期扫描的温度高出约 0.4℃。

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该研究的通讯作者 John O'Neill 博士说：「对我来说，这项研究中最令人惊讶的发现是，健康的人脑可以达到在身体其他任何地方被诊断为发烧的温度。过去在脑损伤者中测量过如此高的温度，但被认为是由损伤引起的。」

创伤性脑损伤患者大脑的温度变化

为了探索从健康志愿者那里获得的数据的临床意义，研究人员分析了从 114 名患有中度至重度创伤性脑损伤（TBI）患者的大脑中收集的连续温度数据。脑损伤患者的平均大脑温度为 38.5°C，但温度变化范围更大，在 32.6°C 到 42.3°C 之间。在 100 例符合大脑温度节律分析的患者中，只有四分之一（25 例）患者的大脑温度存在每日节律。

根据健康人类大脑的温度数据，研究团队建立了人类大脑温度的 4D 图——HEATWAVE，并通过 HEATWAVE 在创伤性脑损伤患者中进行临床相关性测试。研究人员发现，每日大脑温度的节律变化与重症监护室生存率密切相关，而大脑的绝对温度最大值或最小值不能预测生存率结果。具有大脑温度节律的 TBI 患者中，只有 4% 死于重症监护，而没有这种节律的患者中有 27% 死亡。

图片来源：Brain

这对大脑温度的监测和管理具有重要意义，每天的大脑温度节律性成为脑损伤后生存的最强预测因素之一。研究人员认为，日常节律性大脑温度变化而非绝对大脑温度可能是健康大脑区别于病理大脑的一种方式。

不过，还需要更大规模的研究来验证这种关联，并且大脑温度和生存率之间的联系仅是相关的，这意味着不能假设每日大脑温度节律直接增加 TBI 患者的生存率。

Dr Nina Rzechorzek（左图），Dr John O' Neill（右图），Credit by MRC Laboratory of Molecular Biology

「使用迄今为止对正常人类大脑温度最全面的探索，我们建立了大脑的 4D 温度图——HEATWAVE。这张地图提供了一个迫切需要的参考资源，可以与 TBI 患者数据进行比较，并可能改变我们对大脑如何工作的理解。每日脑温节律与 TBI 后的生存密切相关，这表明全天候的脑温测量具有很大的临床价值。」这项研究的领导者 Nina Rzechorzek 博士表示，「我们的工作也为未来的研究打开了一扇窗，研究每日脑温节律的中断是否可以用作几种慢性脑部疾病的早期生物标志物，包括痴呆症。」