Новое исследование на грызунах раскрывает удивительную информацию о взаимосвязи между активностью нейронов и кровотоком, а также о том, как потребление соли влияет на здоровье человека. мозг.
В основном, если использовать слова Хавьер Стерн, автор исследования: «Когда вы едите соленую пищу, мозг чувствует это и активирует ряд компенсаторных механизмов для снижения уровня натрия».
Что это значит?
Когда нейроны активируются, обычно наблюдается быстрое увеличение притока крови к этой области. Это отношение известно как нервно-сосудистая связь или функциональная гиперемия и происходит за счет расширения кровеносных сосудов в головном мозге, называемых артериолами. Предыдущие исследования нейроваскулярной связи были ограничены поверхностными областями мозга (такими как кора головного мозга). Ученые изучали, как изменяется кровоток в ответ на окружающую среду (например, на визуальные или слуховые раздражители). Мало известно, применимы ли те же принципы к более глубоким областям мозга в соответствии со стимулами, производимыми самим телом, известными как интероцептивные сигналы.
Мозг... в соли
Чтобы изучить взаимосвязь между солью и мозгом в его глубоких областях, группа ученых под руководством Хавьер Стерн, профессор неврологии в Университете штата Джорджия, разработал новый подход. Этот подход сочетает в себе хирургические методы и расширенную диагностику. Команда сосредоточилась на гипоталамусе, глубокой области мозга, отвечающей за критически важные функции организма, включая питье, прием пищи или регулирование температуры тела, а также участвующую в репродукции. Исследование, которое появляется в журнале Cell Reportsисследует, как приток крови к гипоталамусу изменился в ответ на потребление соли.
«Мы выбрали соль, потому что организму необходимо очень точно контролировать уровень натрия. У нас также есть специфические клетки, которые определяют количество соли в крови», — говорит Стерн.
Когда вы принимаете соленую пищу, мозг ощущает это и активирует ряд компенсаторных механизмов, снижающих уровень натрия. Организм делает это отчасти за счет активации нейронов, запускающих высвобождение вазопрессин, антидиуретический гормон, который играет ключевую роль в поддержании правильной концентрации соли.
Что меняется? Неожиданные результаты.
В отличие от предыдущих исследований, в которых наблюдалась положительная связь между активностью нейронов и усилением кровотока, исследователи обнаружили снижение кровотока при активации нейронов в гипоталамусе.
«Результаты застали нас врасплох, потому что мы увидели сужение сосудов, противоположное тому, что большинство людей описало в коре головного мозга в ответ на сенсорный стимул», — говорит Стерн. «В норме наблюдается снижение кровотока в коре головного мозга в случае таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, после инсульта или ишемии».
Команда называет это явление «обратная нервно-сосудистая связь» или снижение кровотока, вызывающее гипоксию. Они также наблюдали другие отличия: в коре сосудистые реакции на раздражители очень локализованы, и расширение происходит быстро. В гипоталамусе реакция была распространенной и происходила медленно, в течение длительного периода времени.
«Когда мы едим много соли, наш уровень натрия остается высоким в течение длительного времени», — говорит Стерн. «Мы считаем, что гипоксия — это механизм, который усиливает способность нейронов реагировать на длительную стимуляцию солью, позволяя им оставаться активными в течение длительного периода времени».
Соль, гипертония и гипоксия
Полученные данные поднимают интересные вопросы о том, как гипертония может влиять на мозг. Считается, что от 50 до 60% гипертонии связано с солью, то есть она вызвана чрезмерным потреблением соли. Исследовательская группа намерена изучить этот обратный механизм нейроваскулярной связи на животных моделях, чтобы определить, способствует ли он патологии гипертонии. Кроме того, они надеются использовать свой подход для изучения других областей мозга и заболеваний, включая депрессию, ожирение и нейродегенеративные состояния.
«Если вы постоянно потребляете много соли, у вас будет гиперактивация нейронов вазопрессина. Затем этот механизм может вызвать чрезмерную гипоксию, которая может привести к повреждению тканей головного мозга, — говорит Стерн. при солезависимой артериальной гипертензии».
