Et kort over menneskelig hjernetemperatur. (N Rzechorzek/MRC LMB/Hjerne) Fra motoren i din bil til komponenterne i din bærbare computer har mekaniske systemer en tendens til at varme op, når de arbejder hårdere. Nu har ny forskning afsløret, at det samme kan siges om hjernen - og den bliver varmere, end man tidligere har troet.
Nogle dele af den dybe hjerne kan blive op til 40 °C (104 °F), viser en ny undersøgelse, selvom dette varierer efter køn, tidspunkt på dagen og forskellige andre faktorer. Sammenlign det med den gennemsnitlige orale temperatur i menneskekroppe, som typisk er under 37 °C (98,6 °F).
Dette er dog ikke et tegn på funktionsfejl, mener forskere, og det kan faktisk være bevis på, at hjernen fungerer sundt. Usædvanlige varmesignaturer kan potentielt bruges i fremtiden til at lede efter tegn på hjerneskade eller lidelse.
Animation af hjernetemperaturer over tid. (N Rzechorzek/MRC LMB/Hjerne)
'For mig er det mest overraskende fund fra vores undersøgelse, at den sunde menneskelige hjerne kan nå temperaturer, der ville blive diagnosticeret som feber andre steder i kroppen' siger biolog John O'Neill fra Medical Research Council (MRC) Laboratory of Molecular Biology i Storbritannien.
'Så høje temperaturer er tidligere blevet målt hos mennesker med hjerneskader, men man har antaget at skyldes skaden.'
Tidligere havde disse målinger taget fra mennesker med hjerneskader været den primære indsigt, forskerne havde i hjernetemperaturer - hvilket ikke er det samme som at fange hjernens tilstand i hverdagen.
Her brugte holdet en teknik kaldet magnetisk resonansspektroskopi (MRS) - måling af kemiske mønstre gennem magnetiske felter - til at måle hjernetemperatur non-invasivt hos 40 raske frivillige i alderen fra 20 til 40 år. Hvad mere er, kombinerede de denne information med data om døgnrytmer og tidspunkt på dagen.
Den gennemsnitlige hjernetemperatur var 38,5 °C (101,3 °F), fandt forskerne, mere end 2 grader højere end under tungen. Variationer blev noteret baseret på tidspunktet på dagen, hjerneregionen og deltagerens alder, køn og menstruationscyklus.
Kvindelige hjerner var i gennemsnit omkring 0,4°C (0,72°F) varmere end mandlige hjerner, højst sandsynligt på grund af menstruationscyklussen, mens den højeste registrerede hjernetemperatur var 40,9°C (105,6°C). Daglige variationer var i gennemsnit omkring 1 °C (1,8 °F), med de ydre dele af hjernen generelt køligere.
'Vi fandt ud af, at hjernetemperaturen falder om natten, før du skal sove, og stiger i løbet af dagen' siger O'Neill . 'Der er god grund til at tro, at denne daglige variation er forbundet med langsigtet hjernesundhed - noget, vi håber at undersøge næste gang.'
Forskerne har kunnet bruge deres arbejde til at sammensætte et 4D temperaturkort over hjernen. De håber, at det kan bruges som en referencevejledning til, hvordan en sund hjerne skal se ud – selvom der skal indsamles meget mere data fra en meget større gruppe mennesker for at gøre den virkelig nyttig.
Yderligere test på 114 personer, der havde lidt en traumatisk hjerneskade (TBI), viste, at i disse tilfælde varierede hjernetemperaturen endnu mere, fra 32,6 °C til 42,3 °C (90,7 °F til 108,1 °F).
Der synes også at være en sammenhæng mellem hjernetemperaturrytme og chancen for at overleve en TBI, selvom der vil være behov for mere forskning i dette.
Tilføj en anden observation, at hjernetemperaturen ser ud til at stige med alderen, og det ser ud til, at regulering af denne temperatur kan være nøglen til en sund hjerne – og for at overleve virkningerne af en betydelig hjerneskade. Temperaturrytmer kan også være nyttige som biomarkører til at kontrollere risikoen for fremtidige hjernesygdomme.
'At en daglig hjernetemperaturrytme korrelerer så stærkt med overlevelse efter TBI tyder på, at måling af hjernetemperatur døgnet rundt har stor klinisk værdi,' siger neurolog Nina Rzechorzek fra MRC Laboratorium for Molekylær Biologi.
Forskningen er publiceret i Hjerne .