'lalu lintas situs' sel darah merah menambah penyesuaian dalam oksigenasi pikiran

'Lalu lintas' sel darah merah berkontribusi pada perubahan oksigenasi otak

Sirkulasi darah yang memadai menyediakan oksigen dan nutrisi bagi otak, tetapi oksigenasi cenderung bervariasi dengan cara yang unik dan teratur. Namun, asal mula tugas yang beragam ini tidak dipahami dengan benar.

Sekarang, para ilmuwan Penn State telah benar-benar menentukan satu alasan untuk perubahan: keacakan mendasar dalam harga sirkulasi sel darah merah melalui kapiler kecil yang disebut vena. Menurut para ilmuwan, keacakan ini mungkin memiliki efek yang mungkin untuk mengenali sistem akumulasi organik yang mendasari kondisi neurodegeneratif, seperti penyakit Alzheimer. Mereka merilis pencarian mereka untuk di PLoS Biology hari ini.

“Fluktuasi oksigenasi ini juga terjadi di jaringan lain, seperti otot,” kata Patrick Drew, Profesor Huck Distinguished Associate of Engineering Science dan juga Mekanika, Bedah Saraf, dan juga Teknik Biomedis “Pertanyaan yang kami miliki adalah: Apakah fluktuasi ini disebabkan oleh aktivitas saraf atau hal lain? ?”

Perubahan terlihat seperti suara 1/f, pola analitis yang mengungkapkan perubahan besar yang terdiri dari beberapa perubahan kecil dan juga biasanya terjadi dalam berbagai sensasi, dari harga pasar saham hingga ketinggian sungai. Para ilmuwan memeriksa perubahan pada tikus komputer karena kemiripan pikiran mereka dengan orang-orang, menurut Drew, yang juga bekerja sebagai associate supervisor dari Penn State Neuroscience Institute.

Pertama, para ilmuwan mengawasi sirkulasi darah, oksigenasi, dan sinyal listrik yang diciptakan oleh tugas pikiran – pertama kali dua terakhir benar-benar dilacak pada saat yang sama, menurut Drew – pada tikus komputer yang sadar. Mereka mengumpulkan informasi saat tikus komputer melakukan treadmill bundar sebanyak 2 menit setiap kali.

Selanjutnya, untuk melihat hubungan antara tugas pikiran dan juga perubahan oksigenasi, para ilmuwan menggunakan zat obat untuk sesaat dan juga secara reversibel membungkam sinyal saraf di otak tikus komputer. Meskipun pembungkaman, perubahan berlanjut, mengungkapkan sedikit hubungan antara tugas saraf dan oksigenasi.

Aliran sel darah merah, bagaimanapun, menginformasikan berbagai kisah. Menggunakan mikroskop pemindaian laser dua foton, metode pencitraan yang digunakan untuk membayangkan sel jauh di dalam sel hidup, para ilmuwan dapat membayangkan aliran sel darah merah tertentu melalui pembuluh darah.

"Ini seperti lalu lintas," kata Drew. “Kadang banyak mobil lewat, lalu lintas macet, kadang tidak. Dan sel darah merah berjalan baik saat mendekati persimpangan, sehingga aliran acak ini dapat menyebabkan kemacetan dan kemacetan di pembuluh darah.”

Mengimpor informasi spekulatif langsung ke versi analitis memungkinkan para ilmuwan untuk menjalankan lebih banyak simulasi dan juga membuat alasan berdasarkan sejumlah besar informasi yang dibuat oleh versi tersebut. Para ilmuwan menemukan bahwa penghentian sel darah merah acak ini menambah perubahan oksigenasi, lebih lanjut mempertahankan koneksi antara sirkulasi sel darah merah melalui pembuluh darah dan juga perubahan kecil dalam oksigenasi yang menciptakan mode yang lebih besar.

Mengenal lebih baik hukum sirkulasi darah dan pengangkutan oksigen yang berhasil dapat membantu para ilmuwan meningkatkan inovasi klinis dan juga memeriksa sumber penyakit seperti Alzheimer, menurut Drew Sementara para ilmuwan menentukan hubungan antara transportasi sel darah merah dan oksigenasi, penelitian tambahan studi diperlukan untuk memeriksa faktor tambahan untuk perubahan oksigenasi yang mungkin berkontribusi dalam kondisi neurodegeneratif.

Kyle Gheres, seorang mahasiswa di Program Pascasarjana antar perguruan tinggi di Seluler Molekuler dan juga Biosains Integratif, juga ditambahkan ke makalah ini. Qingguang Zhang, asisten guru studi penelitian desain penelitian ilmiah dan juga teknisi, bertindak sebagai penulis pertama di atas kertas. Pekerjaan ini ditopang oleh National Institutes of Health.

Detonic