Нещодавно відкрита популяція нервових клітин, яка називається нейронами nNOS типу I, має потужний системний вплив на діяльність мозку та кровотік. Дослідження показують, що ці клітини мають вирішальне значення для підтримки здорової функції мозку, що може мати наслідки для розуміння розладів сну, нейродегенеративних захворювань і наслідків хронічного стресу.
Відкриття: невелика група з перебільшеним впливом
Дослідники з Університету штату Пенсільванія виявили, що ці кілька нейронів, розташованих переважно в глибоких шарах кори головного мозку, відіграють дивовижну роль у регулюванні спонтанних коливань мозку — ритмічних пульсацій кровотоку, який доставляє кисень і очищає відходи. Щоб зрозуміти їхню функцію, вчені вибірково видалили нейрони nNOS типу I з мозку мишей і спостерігали за ефектами.
Що відбувається, коли ці клітини зникають?
Результати були приголомшливі. Без цих нейронів миші значно зменшили кровообіг, послабили пульсацію в кровоносних судинах (процес називається вазомоцією) і знизили загальну мозкову активність. Повільні мозкові хвилі, пов’язані з глибоким сном (дельта-хвилі), також послабилися, а зв’язок між лівою і правою півкулями стала менш синхронізованою.
«У вашому мозку артерії, вени та капіляри допомагають рухати рідину, постійно розширюючись і звужуючись кожні кілька секунд під час того, що ми називаємо спонтанними коливаннями», — пояснює біомедичний інженер Патрік Дрю. «Після націлювання та усунення підмножини цих нейронів ми спостерігали значне зменшення амплітуди цих коливань».
Чому це важливо: зв’язок здоров’я мозку з ключовими процесами
Дослідження показує, що нейрони типу I nNOS є критичними для кількох основних функцій мозку:
- Сон: Дельта-хвилі, які слабшають, коли ці нейрони видаляються, тісно пов’язані з глибоким, відновлюючим сном.
- Очищення відходів: Вазомоція життєво важлива для вимивання метаболічних відходів із мозку. Порушення вазомоції є ознакою нейродегенеративних захворювань, таких як хвороба Альцгеймера.
- Синхронізація мозку: Здоровий зв’язок між півкулями мозку залежить від активності цих нейронів.
Дослідники дійшли висновку, що втрата цих нейронів може сприяти розвитку розладів сну та нейродегенеративних станів.
Зв’язок зі стресом: можливий фактор навколишнього середовища
Нейрони nNOS типу I особливо вразливі до психічного стресу. Це викликає питання про те, що хронічний стрес може призвести до втрати цих клітин, сприяючи з часом погіршенню здоров’я мозку.
«Зменшення кровотоку є лише одним із багатьох факторів, які сприяють зниженню функції мозку та нейродегенеративним захворюванням», — каже Дрю. «Хоча ми знаємо, що старіння відіграє в цьому головну роль, втрата цих рідкісних нейронів через хронічний стрес може бути невивченою причиною поганого здоров’я мозку».
Що далі?
Хоча ці висновки ґрунтуються на дослідженнях на мишах, дослідники вважають, що людський мозок може працювати подібним чином. Потрібні майбутні дослідження, щоб підтвердити цей зв’язок і перевірити, чи дисфункція нейронів nNOS типу I відіграє роль у неврологічних розладах.
Це дослідження підкреслює критичну важливість підтримки здорового кровотоку та захисту цих крихітних, але потужних клітин мозку від згубного впливу хронічного стресу.
