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Le flux sanguin fait des vagues à la surface du cerveau de la souris

Avis aux médias

mercredi 29 mai 2024

Une étude financée par le NIH remet en question les idées reçues concernant le flux sanguin cérébral.

Quoi

Les chercheurs ont, pour la première fois, visualisé l’ensemble du réseau de vaisseaux sanguins à travers le cortex de souris éveillées, découvrant que les vaisseaux sanguins se dilatent et se contractent de manière rythmée, conduisant à des « vagues » traversant la surface du cerveau. Ces découvertes, financées par les National Institutes of Health (NIH), améliorent la compréhension de la manière dont le cerveau reçoit le sang, même si la fonction des ondes reste un mystère.

Un réseau de vaisseaux élastiques et pompant activement transportant du sang oxygéné traverse la surface du cerveau avant d’entrer dans le cortex. Là, ils alimentent un deuxième réseau de capillaires qui fournissent de l’oxygène plus profondément dans les tissus. En utilisant des méthodes expérimentales et des analyses basées sur la physique, les chercheurs ont constaté qu’en plus des impulsions du flux sanguin qui se produisent à chaque battement cardiaque, des vagues plus lentes de changements du flux sanguin traversent le cerveau et se produisent environ toutes les dix secondes. La modification du flux sanguin provoquée par ces ondes lentes représentait jusqu’à 20 % de l’apport sanguin total du cerveau. Étonnamment, ce phénomène n’était que faiblement lié aux changements dans l’activité cérébrale.

Les ondes produisent des renflements visibles dans les vaisseaux sanguins, ce qui facilite le mélange du liquide autour des cellules du cerveau. Cela a des implications sur la manière dont les déchets et autres matériaux sont éliminés du liquide entourant les cellules cérébrales. Étant donné que les vagues de vaisseaux sanguins bombés se déplacent dans diverses directions, les auteurs supposent que les impulsions de dilatation et de contraction des vaisseaux sanguins sont plus susceptibles de participer au mélange du fluide qui les entoure plutôt que de le déplacer activement dans une direction donnée. Quoi qu’il en soit, cette activité de mélange pourrait aider à éliminer les protéines mal repliées et d’autres composants du cerveau vers le liquide céphalo-rachidien qui l’entoure. Ce processus est considéré comme un mécanisme de protection important contre divers troubles neurologiques, tels que la maladie d’Alzheimer et d’autres démences associées, et est plus actif pendant le sommeil.

Ces résultats peuvent également affecter les approches actuelles d’interprétation des analyses IRMf, qui mesurent les changements dans l’oxygénation du sang dans les structures cérébrales à mesure qu’elles sont activées. Plus précisément, la découverte selon laquelle ces vagues de modifications du flux sanguin se produisent largement indépendamment de l’activité cérébrale suggère un nouveau niveau de complexité qui doit être pris en compte lors de l’interprétation du lien entre les données IRMf et l’activation cérébrale.

Cette recherche a été financée en partie par le NIH Recherche sur le cerveau grâce à l’avancement des neurotechnologies innovantes® (CERVEAU) Initiative (U19NS123717, R01NS108472), l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux du NIH (R35NS097265), l’Institut national de la santé mentale du NIH (R01MH111438) et l’Institut national d’imagerie biologique et de bioingénierie du NIH (U24EB028942, R01EB026936)

OMS

Jim Gnadt, Ph.D., directeur de programme, Division NINDS des neurosciences

Roderick Corriveau, Ph.D., directeur de programme, Division NINDS des neurosciences

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Article

Broggini T., J. Duckworth et al. « Les ondes de vasomotion progressives à grande longueur d’onde modulent la perfusion du cortex. » Neurone. 22 mai 2024. DOI : 10.1016/j.neuron.2024.04.034

À propos de l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux (NINDS) : NINDS est le principal bailleur de fonds du pays pour la recherche sur le cerveau et le système nerveux. La mission du NINDS est de rechercher des connaissances fondamentales sur le cerveau et le système nerveux et d’utiliser ces connaissances pour réduire le fardeau des maladies neurologiques.

L’initiative NIH BRAIN est géré par 10 instituts et centres dont les missions et les portefeuilles de recherche actuels complètent les objectifs du CERVEAU Initiative®: Centre national pour la santé complémentaire et intégrative, National Eye Institute, National Institute on Aging, National Institute on Alcohol Abuse and Alcoholism, National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering, Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development, National Institute on Drug Abus, Institut national sur la surdité et autres troubles de la communication, Institut national de la santé mentale et Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux.

À propos des National Institutes of Health (NIH) :Le NIH, l’agence nationale de recherche médicale, comprend 27 instituts et centres et fait partie du ministère américain de la Santé et des Services sociaux. Le NIH est la principale agence fédérale qui mène et soutient la recherche médicale fondamentale, clinique et translationnelle, et étudie les causes, les traitements et les remèdes pour les maladies courantes et rares. Pour plus d’informations sur le NIH et ses programmes, visitez www.nih.gov.

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