Национальные институты здравоохранения (NIH) финансировали исследование, в ходе которого ученые впервые визуализировали полную сеть кровеносных сосудов в коре головного мозга бодрствующих мышей. В результате было обнаружено, что кровеносные сосуды ритмично расширяются и сжимаются, создавая волны кровотока, омывающие поверхность мозга.
Открытие расширяет понимание кровоснабжения мозга
Эти открытия улучшают понимание того, как мозг получает кровь. Хотя функция волн остается загадкой, их существование может повлиять на интерпретацию результатов фМРТ и усложнить наше понимание активности мозга.
Волны кровотока: роль в удалении отходов
Исследователи увидели, что в дополнение к импульсам кровотока, возникающим при каждом ударе сердца, существуют более медленные волны изменений кровотока, проносящиеся по мозгу примерно раз в десять секунд. Изменение кровотока, происходящее при этих волнах, составляло до 20% всего кровоснабжения мозга. Этот феномен оказался лишь слабо связан с изменениями в активности мозга.
Функция волн: перемешивание жидкости вокруг клеток мозга
Волны вызвали видимые выпуклости в кровеносных сосудах, помогая перемешивать жидкость вокруг клеток мозга. Это влияет на удаление отходов и других материалов из жидкости, окружающей клетки мозга.
Механизмы удаления отходов
Авторы предполагают, что импульсы расширения и сжатия кровеносных сосудов участвуют в перемешивании жидкости, а не в активном перемещении ее в заданном направлении. Эта смешивающая активность может помочь в удалении неправильно свернутых белков и других компонентов из мозга в окружающую его спинномозговую жидкость.
Важность для неврологических расстройств
Этот процесс считается важным защитным механизмом при различных неврологических расстройствах, таких как болезнь Альцгеймера и другие родственные деменции. Он более активен во время сна.
Влияние на интерпретацию фМРТ
Результаты могут повлиять на современные подходы к интерпретации данных фМРТ, которые измеряют изменения оксигенации крови в структурах мозга по мере их активации. Тот факт, что волны изменений кровотока происходят в значительной степени независимо от активности мозга, добавляет новый уровень сложности, который необходимо учитывать при анализе связи между данными фМРТ и активацией мозга.
Литература.
“Long-wavelength traveling waves of vasomotion modulate the perfusion of cortex” by Jim Gnadt et al. Neuron
