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Défier la sagesse conventionnelle : des scientifiques découvrent des ondes cachées dans le flux sanguin cérébral

SciTechDaily

Les chercheurs ont découvert des vagues de flux sanguin à travers le cortex cérébral de la souris, ce qui pourrait aider à mélanger les fluides cérébraux et à éliminer les déchets, protégeant ainsi potentiellement contre des maladies comme la maladie d'Alzheimer. Crédit : Issues.fr.com

Une étude financée par le NIH remet en question les idées reçues en révélant que le flux sanguin crée des ondes à la surface du cerveau de la souris.

Pour la première fois, des chercheurs ont cartographié l'ensemble du réseau de vaisseaux sanguins dans le cortex de souris conscientes, découvrant des expansions et des contractions rythmiques de ces vaisseaux qui créent des « ondes » à travers la surface du cerveau. Soutenu par le Instituts nationaux de la santé (NIH), cette étude améliore nos connaissances sur l’apport sanguin au cerveau, même si le but de ces ondes reste encore un mystère.

Un réseau de vaisseaux élastiques et pompant activement transportant du sang oxygéné traverse la surface du cerveau avant d’entrer dans le cortex. Là, ils alimentent un deuxième réseau de capillaires qui fournissent de l’oxygène plus profondément dans les tissus. En utilisant des méthodes expérimentales et des analyses basées sur la physique, les chercheurs ont constaté qu'en plus des impulsions du flux sanguin qui se produisent à chaque battement cardiaque, des vagues plus lentes de changements du flux sanguin traversent le cerveau et se produisent environ toutes les dix secondes. La modification du flux sanguin provoquée par ces ondes lentes représentait jusqu'à 20 % de l'apport sanguin total du cerveau. Étonnamment, ce phénomène n’était que faiblement lié aux changements dans l’activité cérébrale.

Implications de l'activité vasculaire

Les ondes produisent des renflements visibles dans les vaisseaux sanguins, ce qui facilite le mélange du liquide autour des cellules du cerveau. Cela a des implications sur la manière dont les déchets et autres matériaux sont éliminés du liquide entourant les cellules cérébrales. Étant donné que les vagues de vaisseaux sanguins bombés se déplacent dans diverses directions, les auteurs supposent que les impulsions de dilatation et de contraction des vaisseaux sanguins sont plus susceptibles de participer au mélange du fluide qui les entoure plutôt que de le déplacer activement dans une direction donnée. Quoi qu’il en soit, cette activité de mélange pourrait aider à éliminer les protéines mal repliées et d’autres composants du cerveau vers le liquide céphalo-rachidien qui l’entoure. Ce processus est considéré comme un mécanisme de protection important contre divers troubles neurologiques, tels que Alzheimer maladie et autres démences associées, et est plus actif pendant le sommeil.

Ces résultats peuvent également affecter les approches actuelles d’interprétation IRMf des scans, qui mesurent les changements dans l’oxygénation du sang dans les structures cérébrales au fur et à mesure de leur activation. Plus précisément, la découverte selon laquelle ces vagues de modifications du flux sanguin se produisent largement indépendamment de l’activité cérébrale suggère un nouveau niveau de complexité qui doit être pris en compte lors de l’interprétation du lien entre les données IRMf et l’activation cérébrale.

Cette recherche a été financée en partie par le NIH Recherche sur le cerveau grâce à l'avancement des neurotechnologies innovantes® (BRAIN) Initiative (U19NS123717, R01NS108472), l'Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux du NIH (R35NS097265), l'Institut national de la santé mentale du NIH (R01MH111438) et l'Institut national d'imagerie biologique et de bioingénierie du NIH (U24EB028942, R01EB026936).

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