Ранее ученые связывали очистку мозга преимущественно со сном и работой глимфатической системы. В новой работе, опубликованной в журнале Nature Neuroscience, показано, что даже минимальная физическая активность — например, напряжение кора перед тем, как встать, или обычная ходьба — запускает физиологический механизм циркуляции ликвора.
Механизм «гидравлического насоса»
Процесс напоминает работу замкнутой гидравлической системы, где мышцы живота выступают в роли помпы:
- Сокращение мышц: когда мышцы пресса напрягаются, они оказывают давление на сосуды брюшной полости.
- Перераспределение крови: это давление выталкивает кровь из брюшной полости в позвоночное венозное сплетение — сеть вен, соединяющую живот со спинномозговой полостью.
- Движение мозга: прилив крови в полость позвоночника создает избыточное давление, которое передается в череп, заставляя мозг слегка смещаться относительно своего базового положения.
- Очистка: это микродвижение (похожее на сжатие губки) активирует ток спинномозговой жидкости (ликвора), которая уносит продукты жизнедеятельности нейронов, способные вызвать нейродегенеративные заболевания при накоплении.
Для подтверждения гипотезы ученые использовали комбинацию методов. С помощью фотонной микроскопии и микрокомпьютерной томографии на мышах было зафиксировано, что мозг смещается сразу после того, как животное напрягает мышцы кора для начала движения. Ученые имитировали эффект, создавая легкое давление (меньше, чем при измерении АД) в области живота анестезированных мышей – мозг смещался даже без совершения движений самим животным. Исследователи смоделировали мозг как пористую структуру и симуляция показала, что механическое смещение мозга эффективно проталкивает жидкость через его ткани, буквально «выжимая» накопившиеся отходы.
Практическая значимость
Для подтверждения масштаба этого эффекта требуются дополнительные исследования, но полученные данные показывают, почему даже умеренная активность крайне важна для профилактики нейродегенеративных заболеваний.
