Биология

Сканирование впервые показывает систему утилизации отходов мозга

Лайнуть/Поделиться

Впервые была визуализирована система очистки человеческого мозга от отходов, что подтверждает, что этот сложный орган действительно содержит собственные лимфатические сосуды.

Раньше ученые не знали, как мозг утилизирует побочные продукты метаболизма, но новый революционный метод сканирования, наконец, позволил взглянуть на лимфатическую систему головного мозга в действии.

Как место познания и диспетчерская для функций тела, мозг требует значительных энергетических потребностей и, что неудивительно, является наиболее метаболически активным органом. Это означает, что он также производит очень много отходов, которые необходимо эффективно убирать, чтобы предотвращать накопление.

По всему телу отходы фильтруются через лимфатическую систему, однако ранее исследователям не удавалось просканировать структуры, которые способствуют этому процессу в мозге. Визуализация этого процесса с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ) требовала введения потенциально опасных контрастных веществ, что делало невозможным применение этого метода к живым субъектам.

Из-за отсутствия прямых доказательств наличия лимфатических сосудов в головном мозге ранее считалось, что продукты жизнедеятельности выводятся из спинномозговой жидкости (ЦСЖ) через кровеносные сосуды. Однако недавние исследования на грызунах показали наличие менингеальных(относящихся к мозговым оболочкам) лимфатических сосудов, что повышает вероятность того, что подобные структуры могут также обеспечивать выведение отходов из головного мозга человека.

Для нового исследования, опубликованного в журнале Nature Communications, исследователи разработали безопасный неинвазивный протокол МРТ, который позволяет обойтись без токсичных контрастных веществ. Вместо этого их метод создает изображения на основе естественного контрастного градиента, который существует между содержимым лимфатических сосудов богатым белком и более разбавленной спинномозговой жидкостью.

Используя этот метод, авторы просканировали мозг 81 больного эпилепсией, выявив наличие лимфатических структур, идущих параллельно как венозным синусам, так и черепным нервам. Эти сосуды направляют поток продуктов жизнедеятельности из черепа, соединяясь с лимфатическими узлами на шее.

«Это первый отчет, демонстрирующий полную архитектуру лимфатической системы головного мозга у живых людей», — пояснил в своем заявлении автор исследования Ондер Албайрам.

МРТ, показывающая дорсальный поток системы очистки мозга от отходов (показана зеленым цветом).

Важно отметить, что исследования на грызунах показали, что функционирование этой оболочечной лимфатической системы начинает ухудшаться в пожилом возрасте, и некоторые исследователи предполагают, что это может способствовать возникновению таких патологий, как болезнь Альцгеймера и возрастное снижение когнитивных функций.

Поскольку возраст участников этого последнего исследования варьировался от 15 до 80 лет, авторы воспользовались возможностью наблюдать, как лимфатические структуры человеческого мозга различаются у пожилых и молодых людей. Их анализ показал, что толщина менингеальных лимфатических сосудов увеличивается с возрастом, что приводит к снижению их способности удалять отходы.

Основываясь на этом открытии, авторы приходят к выводу, что их неинвазивный метод визуализации «может позволить использовать новые подходы к диагностике или лечению неврологических расстройств, таких как черепно-мозговая травма, болезнь Альцгеймера [и] рассеянный склероз».

Редакция

Недавние публикации

Предсказательная сила эволюционной биологии

Кратко: Эволюционная биология демонстрирует свою предсказательную мощь на примере голого землекопа. В 1974 году Ричард… Читать далее

07/06/2024

Объем головки полового члена связан с преждевременной эякуляцией

Пожизненная(врожденная) преждевременная эякуляция чаще встречается у людей с большим объемом головки полового члена. Таковы результаты… Читать далее

24/05/2024

Прием пробиотиков влияет на принятие социальных решений

Бактерии в кишечнике влияют на чувство справедливости. Исследование, опубликованное в журнале PNAS Nexus в этом… Читать далее

18/05/2024

Ярлык героя приводит к эксплуатации медсестер, учителей и военных

Новое исследование, опубликованное в Journal of Personality and Social Psychology, предполагает, что героизация таких групп… Читать далее

03/05/2024

Фундаментальное открытие: Свет может испарять воду без тепла.

Удивительный «фотомолекулярный эффект», обнаруженный исследователями Массачусетского технологического института, может повлиять на расчеты изменения климата и… Читать далее

26/04/2024

Моргание не только увлажняет глаза, но и помогает лучше видеть

Моргание, на которое мы тратим от 3 до 8 процентов времени бодрствования, помогает обрабатывать визуальную… Читать далее

17/04/2024