«Мы нашли недостающее звено в понимании того, как мозг настраивает приток крови синхронно с деятельностью нейронов. Эти результаты помогут нам лучше понять, как развиваются некоторые болезни головного мозга и как начинается процесс старения», – считает Hillman.
С помощью МРТ учёные обнаружили, что сосудистый эндотелий (внутренний слой кровеносных сосудов) играет важную роль в регулировании притока крови во время активности нейронов.
«Наши результаты будут полезными в области неврологии, кардиологии и радиологии», – утверждает автор исследования, Brenda Chen.
Ученые использовали сфокусированный лазерный луч в сочетании с флуоресцентным красителем, чтобы вызвать окислительное повреждение эндотелиального слоя артерий головного мозга, оставляя остальные части сосуда нетронутыми. Вследствие этого поврежденная часть сосуда больше не расширялась. Когда исследователи повредили большое количество сосудов, они увидели значительное снижение кровотока головного мозга, несмотря на стимуляцию.
Если мы сможем изменять или останавливать этот механизм, то мы сможем разработать новые методы лечения многих болезней головного мозга. Эта работа могла бы также значительно улучшить эффективность магнитно-резонансной томографии и облегчить интерпретацию данных.
На следующих этапах исследования Hillman планирует изучить приток крови к головному мозгу при различной активности нейронов на фоне различных заболеваний и под воздействием некоторых препаратов. На сегодняшний день авторы начали изучать данные МРТ, чтобы выяснить можно ли этим методом определить признаки нервно-сосудистой дисфункции. Также ведётся работа над оценкой совместной эволюции нейронных взаимоотношений и гемодинамики в период развития мозга. Ведётся разработка новых инструментов визуализации, которые позволят проводить неинвазивный недорогой мониторинг гемодинамики головного мозга у младенцев и детей, которым невозможно провести МРТ сканирование.
«Наше последнее открытие позволяет нам по-новому взглянуть на болезни мозга. Те из них, которые считаются связанными с поражением нейронов, в действительности могут быть связаны с сосудистыми нарушениями», – добавляют исследователи.
ПОДРОБНЕЕ В НАУЧНОЙ СТАТЬЕ:
Brenda R. Chen, Mariel G. Kozberg, Matthew B. Bouchard, Mohammed A. Shaik, and Elizabeth M. C. Hillman. A Critical Role for the Vascular Endothelium in Functional Neurovascular Coupling in the Brain // J Am Heart Assoc (2014)
