„Ruch w witrynie” z czerwonymi krwinkami przyczynia się do zmian w natlenieniu umysłu

„Ruch” czerwonych krwinek przyczynia się do zmian w dotlenieniu mózgu

Odpowiednie krążenie krwi dostarcza umysłowi tlenu, a także składników odżywczych, jednak dotlenienie ma tendencję do zmieniania się w unikalny, regularny sposób. Jednak pochodzenie tego różnorodnego zadania jest niewłaściwie rozumiane.

Teraz naukowcy z Penn State ustalili jedną przyczynę zmian: fundamentalną przypadkowość w cenie krwi krążącej w krążeniu przez małe naczynia włosowate zwane żyłami. Zdaniem naukowców ta losowość może mieć wpływ na rozpoznawanie systemów akumulacji organicznej leżących u podstaw chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera. Zwolnili swoje poszukiwania in PLoS Biology dzisiaj.

„Te fluktuacje natlenienia występują również w innych tkankach, takich jak mięśnie” – stwierdził Patrick Drew, wybitny profesor nauk technicznych w Huck, a także mechaniki, neurochirurgii i inżynierii biomedycznej „Pytanie, jakie mieliśmy, brzmiało: czy te fluktuacje są spowodowane aktywnością nerwową, czy czymś innym ?

Zmiany wyglądają jak dźwięk 1/f, analityczny wzorzec ujawniający duże zmiany składające się z kilku małych zmian, a także zwykle zachodzące w wybranych doznaniach, od kosztów giełdowych po wzniesienia rzeki. Naukowcy zbadali zmiany w myszach komputerowych ze względu na podobieństwo ich umysłów do umysłów ludzi, według Drew, który również pracuje jako zastępca kierownika Penn State Neuroscience Institute.

Po pierwsze, naukowcy obserwowali krążenie krwi, natlenienie, a także sygnały elektryczne generowane przez zadanie umysłowe – po raz pierwszy, jak twierdzi Drew, ostatnie 2 były śledzone w tym samym czasie – u świadomych myszy komputerowych. Gromadzili informacje, gdy myszy komputerowe nosili na okrągłej bieżni nawet przez 40 minut za każdym razem.

Następnie, aby sprawdzić związek między zadaniami umysłowymi a zmianami natlenienia, naukowcy wykorzystali substancje lecznicze, aby chwilowo i odwracalnie wyciszyć sygnały neuronowe w umysłach myszy komputerowych. Pomimo wyciszenia zmiany postępowały, ujawniając niewielki związek między zadaniem nerwowym a dotlenieniem.

Niemniej jednak przepływ krwinek czerwonych dał inną opowieść. Wykorzystując dwufotonową laserową mikroskopię skaningową, metodę obrazowania wykorzystywaną do wyobrażania sobie komórek głęboko wewnątrz żywych komórek, naukowcy mogą wyobrazić sobie przepływ określonej krwinki czerwonej przez żyły.

– To jak ruch uliczny – stwierdził Drew. „Czasami przejeżdża wiele samochodów i ruch uliczny zostaje zakorkowany, a czasami nie. A czerwone krwinki idą w obie strony, gdy zbliżają się do skrzyżowania, więc ten przypadkowy przepływ może prowadzić do wąskich gardeł i przestojów w naczyniu”.

Importowanie informacji spekulacyjnych bezpośrednio do wersji analitycznej umożliwiło naukowcom przeprowadzenie jeszcze większej liczby symulacji, a także wnioskowanie na podstawie ogromnych ilości informacji tworzonych przez tę wersję. Naukowcy odkryli, że te arbitralne przestoje krwinek czerwonych przyczyniły się do zmian w natlenieniu, dodatkowo podtrzymując połączenie między krążeniem krwinek czerwonych przez żyły, a także niewielkimi zmianami w natlenieniu, które powodowały większe mody.

Lepsze rozpoznanie prawa krążenia krwi, a także późniejszego transportu tlenu, może pomóc naukowcom zwiększyć innowacje kliniczne, a także sprawdzić źródła schorzeń, takich jak choroba Alzheimera, według dr. Podczas gdy naukowcy ustalili powiązanie między transportem krwinek czerwonych a natlenieniem, dodatkowe badania wymagane jest badanie, aby sprawdzić dodatkowe czynniki zmian utlenowania, które mogą przyczyniać się do stanów neurodegeneracyjnych.

Kyle Gheres, student w międzyuczelnianym Programie Graduate w Molecular Cellular, a także Integrative Biosciences, również dodał do tego artykułu. Qingguang Zhang, asystent nauczyciela badań naukowych w zakresie projektowania badań naukowych, a także technicy, działał jako pierwszy pisarz w gazecie. Ta praca była utrzymywana przez Narodowe Instytuty Zdrowia.