Кровь транспортирует кислород и питательные вещества к каждой клетке нашего тела и в то же время избавляет их от отходов. Это относится и к нашему мозгу, который особенно хорошо снабжается кровью.
Свежая кровь сначала течет по крупным артериям мозга в более мелкие пиальные сосуды, которые охватывают его поверхность. Оттуда во внутреннюю часть мозга отходят еще более мелкие артериолы.
Команда Томаса Броджини из Университета Гете обнаружила, что кровоток в артериолах головного мозга управляется не только сердцебиением, но и независимыми насосными движениями кровеносных сосудов. Это вазодвижение включает волнообразные движения стенок сосудов, вызванные попеременным сокращением и расслаблением их гладкомышечных клеток.
Колебания происходят периодически раз в десять секунд (0,1 Гц), независимо от сердцебиения, и вызывают волнообразный кровоток. Подобные насосные движения ранее наблюдались в артериях различных органов млекопитающих, а также в более крупных пиальных сосудах мозга. Брогджини и его команда впервые продемонстрировали эти колебания в тонких мозговых артериолах с помощью фМРТ мозга мышей.
Согласно анализам, обнаруженная вазомоция генерирует длинные «бегущие волны» по всем артериолам мозга, которые распространяются по нему с довольно медленной скоростью — 2 мм/c. Как показали измерения, эти волны улучшают кровоток в венах головного мозга на 20 %. Эффект был более выражен в его неактивных областях. Брогджини делает вывод:
Это показывает, что вазодвижение глубоко влияет на приток крови к мозгу независимо от неврологических сигналов.
Исследователи предполагают, что волнообразные движения сосудов головного мозга не только вызывают турбулентность в крови, но и помогают смешивать мозговую жидкость, омывающую все его клетки. Однако, поскольку сосудистые волны распространяются во всех направлениях и иногда перекрывают друг друга, они не могут обеспечить целенаправленную транспортировку питательных веществ или отходов в спинномозговую жидкость или кровь.
Но вазодвижение временно создает небольшие выпуклости на венах головного мозга, которые тоже распространяются волнообразно, что может улучшить удаление неправильно свернутых белков и продуктов жизнедеятельности через спинномозговую жидкость. Однако точная функция вазомоции в артериолах неясна.
Полученные результаты могут помочь лучше понять кровоток в мозге, который виден при фМРТ-сканировании, что облегчит диагностику различных заболеваний. Кроме того, исследователи хотят выяснить, влияет ли и каким образом вазодвижение на заболевания, при которых нарушается кровоснабжение или удаление продуктов мозговой жизнедеятельности, например на болезнь Альцгеймера.
В будущем новые методы лечения смогут модулировать вазодвижение головного мозга, чтобы улучшить кровоснабжение его пораженных участков.
