Газета «Новости медицины и фармации» 18(225) 2007

Группа ученых под руководством Кристофера Мура (Christopher Moore) из американского Института Мак-Говерна (McGovern Institute for Brain Research at MIT) выдвинула предположение, что кровь, кроме того что доставляет к тканям кислород и питательные вещества, еще и влияет на наши мыслительные процессы.

«Мы предположили, что кровь влияет на передачу сигналов нейронами. Ведь если это действительно так, то нам нужно несколько пересмотреть свое понимание работы мозга», — говорит Кристофер Мур.

Свое видение работы мозга Мур назвал гемонейронной гипотезой. В соответствии с ней кровь не просто питает мозг, но и помогает контролировать его активность. То есть если на определенном участке кровоток изменяется, это сказывается на активности близлежащих нейронов, влияя на их способность передавать сигналы друг другу и как следствие — на передачу информации в мозг и внутри него.

Проходящие в лаборатории Мура (Moore Lab) исследования показали, что такая точка зрения имеет право на существование. Ток крови действительно изменяет поведение отдельных нейронов.

Теория Мура имеет множество применений. Предположительно она поможет ученым в понимании таких тяжелых расстройств, как эпилепсия, шизофрения, множественный склероз и болезнь Альцгеймера.

Например, у эпилептиков очень часто обнаруживают отклонения от нормы в строении сосудов именно в тех областях мозга, где начинаются эпилептические припадки. Гипотеза Мура предполагает, что именно изменение тока крови в этих сосудах и приводит к возникновению приступов эпилепсии. Значит, лекарства, регулирующие ток крови, могут стать альтернативой традиционным методам лечения таких больных.

Гипотеза также изменяет отношение к методу функционального магниторезонансного отображения (functional magnetic resonance imaging — fMRI). Если раньше он использовался исключительно для сканирования мозга и обнаружения локальных изменений в токе крови, считающихся вторичными процессами изменения нейронной активности, то сейчас, по словам Розы Цао (Rosa Cao), аспирантки из лаборатории Мура и соавтора работы, он становится ключевым источником информации о происходящем внутри мозга.

Это предположение подтверждается экспериментами. fMRI-исследование схемы тела человека, отраженной в коре головного мозга (sensory или сortical homunculus), показало, что когда к той или иной области приливает больше крови (например, к области, соответствующей кончикам пальцев), люди легче (быстрее, точнее) чувствуют даже самые незаметные прикосновения к пальцам. Таким образом, кровь влияет на активность того или иного участка мозга, а информация о токе крови возле него позволяет предсказать его будущую активность.

Ученые подчеркивают, что их открытие не разрушает сложившиеся представления, а лишь добавляет и обогащает информацию, которую можно получить с помощью функционального магниторезонансного отображения.

Так каков же все-таки механизм воздействия кровотока на активность мозга? Мур и его коллеги предполагают следующие схемы:

1. В крови человека содержится множество способных к диффузии агентов, которые могут «выбраться» из сосудов и воздействовать на нейроны. Соответственно, варьирование объема подходящей крови изменяет концентрацию этих агентов.

2. Нейроны и глия (клеточный компонент нервной системы) могут реагировать на механическое воздействие (то есть изменение давления), растягиваясь и сжимаясь.

3. Наконец, кровь влияет на температуру окружающих нервных тканей, что также может сказаться на нейронной активности.

Чтобы дать более точное объяснение, исследователям понадобится еще какое-то время. Ведь не только кровь влияет на нейроны и работу мозга, но и работа мозга определяет биение сердца, сужение/расширение сосудов и появление новых капилляров.