Kraujo srautas sukuria bangas pelės smegenų paviršiuje

Kraujo srautas sukuria bangas pelės smegenų paviršiuje

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Tyrėjai pirmą kartą vizualizavo visą pabudusių pelių žievės kraujagyslių tinklą ir nustatė, kad kraujagyslės ritmiškai plečiasi ir susitraukia, o tai lemia „bangų“ skalavimą per smegenų paviršių. Šie atradimai pagerina supratimą apie tai, kaip smegenys gauna kraują, nors bangų funkcija lieka paslaptis.

Darbas publikuojamas žurnale Neuronas.

Prieš patenkant į žievę, smegenų paviršių apima elastingų ir aktyviai pumpuojančių kraujagyslių tinklas, pernešantis deguonies prisotintą kraują. Ten jie patenka į antrąjį kapiliarų tinklą, kuris tiekia deguonį giliau į audinį.

Naudodami fizikos pagrįstus eksperimentinius metodus ir analizę, mokslininkai pastebėjo, kad be kraujo tėkmės impulsų, atsirandančių su kiekvienu širdies plakimu, yra lėtesnių kraujotakos pokyčių bangų, kurios prasiskverbia per smegenis ir atsiranda maždaug kartą per dešimt sekundžių. Kraujo tėkmės pokytis, įvykęs su šiomis lėtomis bangomis, sudarė iki 20% viso smegenų kraujo tiekimo. Keista, kad šis reiškinys buvo tik silpnai susietas su smegenų veiklos pokyčiais.

Dėl bangų kraujagyslėse susidaro matomi iškilimai, kurie padės sumaišyti skysčius aplink smegenų ląsteles. Tai turi įtakos atliekų ir kitų medžiagų pašalinimui iš smegenų ląsteles supančio skysčio. Kadangi išsipūtusių kraujagyslių bangos juda įvairiomis kryptimis, autoriai spėja, kad kraujagyslių išsiplėtimo ir susitraukimo impulsai labiau dalyvauja maišant aplink juos esantį skystį, o ne aktyviai judina jį tam tikra kryptimi.

Nepaisant to, ši maišymo veikla gali padėti pašalinti netinkamai susilanksčiusius baltymus ir kitus komponentus iš smegenų į jas supantį smegenų skystį. Šis procesas laikomas svarbiu apsauginiu mechanizmu nuo įvairių neurologinių sutrikimų, tokių kaip Alzheimerio liga ir kitos susijusios demencijos, ir yra aktyvesnis miego metu.

Šios išvados taip pat gali turėti įtakos dabartiniams fMRI nuskaitymo interpretavimo požiūriams, kurie matuoja kraujo deguonies pokyčius smegenų struktūrose, kai jie suaktyvinami. Konkrečiai, išvada, kad šios kraujo tėkmės pokyčių bangos atsiranda iš esmės nepriklausomai nuo smegenų veiklos, rodo naują sudėtingumo lygį, į kurį reikėtų atsižvelgti aiškinant ryšį tarp fMRI duomenų ir smegenų aktyvacijos.