'websiteverkeer' van rode bloedcellen draagt ​​bij aan aanpassingen in gedachtenoxygenatie

'verkeer' in rode bloedcellen draagt ​​bij aan veranderingen in de zuurstofvoorziening van de hersenen

Adequate bloedcirculatie voorziet de geest van zuurstof en ook van voedingsstoffen, maar de oxygenatie heeft de neiging om op een unieke, regelmatige manier te variëren. De oorsprong van deze veelzijdige taak wordt echter verkeerd begrepen.

Nu hebben wetenschappers van Penn State één reden voor de veranderingen vastgesteld: fundamentele willekeur in de circulatieprijs van rode bloedcellen via kleine haarvaten, aders genaamd. Volgens de wetenschappers kan deze willekeur mogelijk gevolgen hebben voor het herkennen van de organische accumulatiesystemen die ten grondslag liggen aan neurodegeneratieve aandoeningen, zoals de ziekte van Alzheimer. Ze brachten hun zoektocht naar in PLoS Biology <p></p>

"Deze zuurstoffluctuaties komen ook voor in andere weefsels, zoals spieren", zegt Patrick Drew, Huck Distinguished Associate Professor of Engineering Science en ook Mechanics, Neurosurgery en ook Biomedical Engineering. "De vraag die we hadden was: worden deze fluctuaties veroorzaakt door neurale activiteit of iets anders ?”

De veranderingen zien eruit als 1/f-achtig geluid, een analytisch patroon dat grote veranderingen onthult, bestaande uit verschillende kleine veranderingen en die normaal gesproken ook plaatsvinden in een selectie van sensaties, van beurskoersen tot rivierverhogingen. De wetenschappers onderzochten de veranderingen bij computermuizen vanwege de gelijkenissen van hun geest met die van mensen, aldus Drew, die eveneens werkzaam is als associate supervisor van het Penn State Neuroscience Institute.

Ten eerste hielden de wetenschappers de bloedcirculatie, oxygenatie en ook elektrische signalen in de gaten die werden gecreëerd door hersentaken - de allereerste keer dat de laatste 2 daadwerkelijk tegelijkertijd werden gevolgd, volgens Drew - in bewuste computermuizen. Ze verzamelden de informatie terwijl computermuizen elke keer wel 40 minuten op een ronde loopband droegen.

Om vervolgens de samenwerking tussen hersentaken en zuurstofveranderingen te bekijken, maakten de wetenschappers gebruik van medicinale stoffen om neurale signalen in de hoofden van computermuizen tijdelijk en ook omkeerbaar tot zwijgen te brengen. Ondanks het tot zwijgen brengen, gingen de veranderingen door, waarbij weinig verband werd onthuld tussen neurale taak en ook oxygenatie.

De stroom rode bloedcellen vertelde niettemin een ander verhaal. Met behulp van twee-foton laser scanning microscopie, een beeldvormingsmethode die werd gebruikt om cellen diep in levende cellen voor te stellen, zouden de wetenschappers zich de stroom van specifieke rode bloedcellen via aderen kunnen voorstellen.

'Het is net als met verkeer,' zei Drew. “Soms rijden er veel auto's voorbij en staat het verkeer vast, en soms niet. En rode bloedcellen gaan alle kanten op als ze een kruispunt naderen, dus deze willekeurige stroom kan leiden tot knelpunten en vastlopen in het vat.”

Door speculatieve informatie rechtstreeks in een analytische versie te importeren, konden de wetenschappers nog meer simulaties uitvoeren en redeneringen maken op basis van enorme hoeveelheden informatie die door de versie werden gecreëerd. De wetenschappers ontdekten dat deze willekeurige stilstand van rode bloedcellen bijdroeg aan de veranderingen in oxygenatie, en bovendien een verbinding in stand hield tussen de circulatie van rode bloedcellen via aderen en ook de kleine aanpassingen in oxygenatie die grotere rages veroorzaakten.

Het beter herkennen van de wet van de bloedcirculatie en ook het slagen van zuurstoftransport kan wetenschappers helpen klinische innovatie te stimuleren en ook bronnen van aandoeningen zoals de ziekte van Alzheimer te onderzoeken, volgens Drew. er is onderzoek nodig om te kijken naar toegevoegde factoren voor zuurstofveranderingen die kunnen bijdragen aan neurodegeneratieve aandoeningen.

Kyle Gheres, een student in het intercollege Graduate Program in Molecular Cellular en ook Integrative Biosciences, voegde eveneens aan dit artikel toe. Qingguang Zhang, assistent-onderzoeksdocent ontwerpwetenschappelijk onderzoek en ook technici, trad op als de allereerste schrijver van het papier. Deze baan werd ondersteund door de National Institutes of Health.