Was steuert die Strömung von Blut in das Gehirn?

Wenn Neuronen aktiv, rufen Sie für einen extra-boost von sauerstoffreichem Blut — dieser Wechsel in der Gegenwart von Blut in verschiedenen Regionen des Gehirns ist die Grundlage für die funktionellen Gehirn-scans. Aber was steuert diese erhöhen oder verringern sich in Blut versorgen, wurde eine langjährige Debatte.

In einem Papier veröffentlicht am Juni 25 in Neuron, Yale University Wissenschaftler den stärksten Beweise noch, dass die glatten Muskelzellen umgebenden Blutgefäße im Gehirn sind die einzigen Zellen in der Lage contracting zur Kontrolle Blut-Gefäß-Durchmesser und damit regulieren den Blutfluss. Diese grundlegende anatomische Verständnis haben möglicherweise auch wichtige Auswirkungen für die beobachteten Phänomene in Schlaganfall und Migräne.

Glatte Muskelzellen Linie die dickeren Blutgefäße im Gehirn, während die Verzweigung der Kapillaren bedeckt sind von einer mysteriösen Zelle Typ namens perizyten. Perizyten sind nicht-Muskel-Zellen oder Neuronen, aber Sie finden sich in großer Zahl in das Gehirn und sind gedacht, um eine Rolle in der Bildung von Blutgefäßen. Frühere Studien haben vorgeschlagen, dass perizyten konnte Vertrages zur Regulierung der Durchblutung in den kleineren Gefäßen, aber der neue Neuron Papier widerspricht dieser Theorie.

„Wir fanden heraus, dass, wenn Neuronen feuern mehr aktiv (entweder während der normalen Aktivität des Gehirns oder Veranstaltungen wie Migräne) gibt es eine Reaktion in den kleinen Blutgefäßen, die bedeckt sind von glatten Muskelzellen, aber nicht diejenigen, die abgedeckt sind, durch perizyten“, sagt senior Studie Autor Jaime Grutzendler, Direktor der Yale School of Medicine Center for Experimental Neuro-Bildgebungs-Datenbank.

Sein team, darunter co-lead-Autoren Robert Berg, Lei Tong, und Peng Yuan, machte diese Beobachtungen bei Mäusen mit high-resolution optical imaging und optogenetik, einem aufstrebenden, Labor-tool, das Forschern ermöglicht, zu deutlich Aktivierung einzelner Zellen. Mit diesen Werkzeugen konnten Sie eine Karte der Standort und die Identität der Zellen wurden unter Verwendung eines Feder-like-protein, das sogenannte Aktin-Vertrag — die perizyten wurden nie beobachtet, das zu tun.

Was steuert die Strömung von Blut in das Gehirn?

Wenn Kapillaren Regeln nicht Blut fließen, dann lautet die nächste Frage ist, wie die einzelnen Neuronen in die Kapillaren können verlangen Blut, wenn Sie aktiv sein müssen: ‚es gibt Zwar die lokale Antwort, diese Antwort ist nicht so local, dass eine einzelne Kapillare Dilatation/Kontraktion wird ausgelöst durch die wenigen benachbarten neuronalen Zellen umgibt.‘ Grutzendler sagt. „Unsere Daten unterstützen die Idee, dass flow control muss eine bestimmte Schwelle der kumulativen neurale Aktivität in einem Bereich, der zum auslösen Erweiterung der Blutgefäße, was wäre dann erhöhen Sie den Strom auf alle Ihre downstream-Kapillare Zweige.‘

Er stellt fest, dass, wenn das ist, wie Blutgefäße Funktion könnte es ermöglichen einen Einblick in die „no-reflow“ Phänomen, das Auftritt, nach einem Schlaganfall. Auch nach der Blutgerinnsel oder andere Blockade, die bewirkt, dass ein Schlag entfernt wurde, wird das Blut nicht starten Umschmelzen downstream zu den Geweben. Der Grund dafür könnte sein, dass abnorme Verengungen in den glatten Muskelzellen bedeckt Blutgefäße Ergebnis bei bleibenden Gefäß-block in nachgeschaltete Gefäße durch die Bildung von neuen Blutgerinnseln und andere Mechanismen. Grutzendler Pläne zu erforschen, therapeutische Interventionen, die helfen könnte glatt Muskel-bedeckt, dehnen sich die Blutgefäße aus, die auf Ihre eigenen nach einem Schlaganfall in der Hoffnung, dass Sie den Schaden begrenzen.

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