Неожиданное открытие об изменении мозгового кровотока в ответ на повышение концентрации соли

Предыдущие исследования обычно ограничивались изучением нейроваскулярного взаимодействия в поверхностных участках мозга и в ответ на экзогенные стимулы


Исследователям впервые удалось получить информацию о связи нейронной активности и мозгового кровотока в глубоких структурах мозга в ответ на эндогенный стимул – увеличение концентрации соли.

При активации нейронов кровоток в соответствующей зоне усиливается – этот процесс называется нейроваскулярное взаимодействие, или функциональная гиперемия. Это происходит путем дилятации артериол в нервной ткани. На этом принципе построена работа функциональной МРТ (фМРТ), по результатам которой можно оценить зоны со слабым кровотоком.

Предыдущие исследования обычно ограничивались изучением нейроваскулярного взаимодействия в поверхностных участках мозга (например, коры полушарий) и в ответ на экзогенные стимулы (например, звуки или изображения). В то же время о функциональной гиперемии в глубоких зонах мозга и ее регуляции эндогенными стимулами известно не так много.

Исследователи из Университета Джорджии решили изучить этот вопрос при помощи новых нейровизуализационных и хирургических техник. Фокусом исследования стал гипоталамус, функции которого связаны с регуляцией температуры, пищевым поведением и репродукцией; основным эндогенным стимулом – употребление соли. Результаты работы опубликованы в журнале Cell Reports.

Выбор соли обусловлен тем, что организм очень тонко регулирует ее концентрацию при помощи специализированных клеток. При употреблении соленой еды мозг «чувствует» ее и активирует компенсаторные механизмы для контроля уровня соли в крови – в первую очередь секрецию гормона вазопрессина (антидиуретический гормон).

Обычно активация нейронов связана с увеличением скорости кровотока, однако реакция гипоталамуса в ответ на употребление соли оказалась обратной – в этой зоне происходила вазоконстрикция и кровоток замедлялся. Ученые назвали этот феномен «обратным нейроваскулярным взаимодействием». Другое отличие от реакций коры полушарий заключалось в том, что изменение кровотока в гипоталамусе происходило медленно, постепенно и диффузно, в отличие от быстрых и локализованных реакций поверхностных структур мозга. По-видимому, это связано с тем, что концентрацию невозможно изменить быстро, а гипоксия является эффективным механизмом в ответ на повышение концентрации соли в «длительной» перспективе.

Данное открытие поднимает общий вопрос о том, как гипертоническая болезнь влияет на головной мозг. По примерным оценкам, 50-60% случаев этого заболевания так или и иначе связаны с употреблением соли. В дальнейшем ученые планируют изучить этот феномен на животной модели, а также определить изменения кровотока глубоких мозговых структур при других  заболеваниях.

 

Источник: Roy R. K. et al. Inverse neurovascular coupling contributes to positive feedback excitation of vasopressin neurons during a systemic homeostatic challenge //Cell reports. – 2021.


Еженедельный дайджест "Лечащего врача": главные новости медицины в одной рассылке

Подписывайтесь на нашу email рассылку и оставайтесь в курсе самых важных медицинских событий


поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
поле обязательно для заполнения
Нажимая на кнопку Подписаться, вы даете согласие на обработку персональных данных





Актуальные проблемы

Специализации




Календарь событий:




Вход на сайт