В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports, ученые из Университета штата Джорджия (Georgia State University) обнаружили взаимосвязь между активностью нейронов и кровотоком в глубине мозга, а также тем, как потребление соли влияет на мозг.
Нервно-сосудистая связь
Когда нейроны активируются, это, как правило, приводит к быстрому увеличению кровотока в этой области. Эта взаимосвязь известна как нервно-сосудистая связь или функциональная гиперемия, и она возникает за счет расширения кровеносных сосудов в головном мозге, называемых артериолами. Функциональная визуализация магнитных ресурсов (фМРТ) основана на концепции нервно-сосудистой связи: эксперты визуализируют области слабого кровотока для диагностики заболеваний головного мозга.
Новизна исследования
Однако предыдущие исследования сосудисто-нервного взаимодействия были ограничены поверхностными областями мозга (такими как кора головного мозга), и ученые в основном изучали, как изменяется кровоток в ответ на сенсорные стимулы, исходящие из окружающей среды (например, зрительные или слуховые стимулы). Мало что известно о том, применимы ли те же принципы к более глубоким областям мозга, настроенным на стимулы, производимые самим телом, известные как интероцептивные сигналы.
Материалы и методы исследования
Чтобы изучить эту взаимосвязь в глубоких областях мозга, ученые разработали новый метод нейровизуализации, сочетающий хирургические методы и состояние здоровья. Исследователи сосредоточилась на гипоталамусе, который отвечает за важные функции организма, включая питье, прием пищи, регулирование температуры тела и репродуктивную функцию. Авторы исследования изучали, как кровоток в гипоталамусе изменяется в ответ на потребление соли.
Соль и мозг
Когда человек принимает соленую пищу, мозг ощущает это и активирует ряд компенсаторных механизмов, чтобы снизить уровень натрия. Организм делает это отчасти путем активации нейронов, которые вызывают высвобождение вазопрессина, антидиуретического гормона, который играет ключевую роль в поддержании надлежащей концентрации соли. В отличие от предыдущих исследований, которые прослеживали положительную связь между активностью нейронов и повышенным кровотоком, в новом исследовании ученые обнаружили снижение кровотока, поскольку нейроны активировались в гипоталамусе.
Ученые наблюдали сужение сосудов, которое является противоположностью тому, что большинство исследователей описывают в коре головного мозга в ответ на сенсорный стимул. Снижение кровотока обычно наблюдается в коре головного мозга при таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера, после инсульта или ишемии. Авторы исследования назвали это явление обратным нервно-сосудистым сцеплением или уменьшением кровотока, которое вызывает гипоксию. Ученые также наблюдали другие различия: в коре головного мозга реакция сосудов на стимулы очень локализована, и расширение происходит быстро. В гипоталамусе реакция была диффузной и происходила медленно, в течение длительного периода времени.
Результаты научной работы
Ученые пришли к выводу, что гипоксия — это механизм, который усиливает способность нейронов реагировать на длительную солевую стимуляцию, позволяя им оставаться активными в течение длительного периода. Употребление большого количества соли приводит к гиперактивации нейронов вазопрессина. Этот механизм может затем вызвать чрезмерную гипоксию, которая приводит к повреждению тканей в головном мозге. Авторы исследования планируют разработать новые цели, чтобы остановить эту гипоксозависимую активацию и, возможно, улучшить результаты лечения людей с повышенным артериальным давлением, зависящим от соли.
Авторы другого исследования утверждают, что соль замедляет половое развитие у детей.
