Ученые только что обнаружили скрытую «мусорную» систему мозга — и это может изменить все в нашем регионе с болезнью Альцгеймера и заболеваниями головного мозга.
Изображение под микроскопом показывает лимфатические сосуды (красные) во внешнем защитном слое мозга, называемом твердой мозговой оболочкой. Эти сосуды содержат богатую и сложную сеть, которая помогает отводить отходы из мозга. Фото: Медицинский университет Южной Каролины, доктор Ондер Альбайрам.
Как мозг выбрасывается из мусора? Он основан на специализированной дренажной сети, известной как лимфатическая система. Ученые работали над этим, чтобы понять, как работает эта система, и в процессе они вывели методы визуализации мозга на новых уровнях.
Новое исследование, опубликованное в Исследователи iScience исследователи из Медицинского университета Южной Каролины (MUSC) предоставили первые прямые доказательства у людей, ранее неизвестных контрольных точек в этой системе. Эта структура представляет собой среднюю менингеальную артерию (СМА), которая, по-видимому, теперь играет ключевую роль в том, как мозг очищает жидкости и отходы.
МРТ в первое время показывает поток мозговой жидкости
Исследовательская группа под руководством Ондера Альбайрама, доктор философии, в первое время использовала передовые инструменты МРТ, доступные благодаря сотрудничеству НАСА. Эти методы визуализации изначально были разработаны для изучения того, как космический полет меняет движение жидкости в мозгу.
Примените это условие, наблюдайте за движением спинномозговой и интерстициальной жидкости в ММА у пяти здоровых людей в течение шести часов. То, что они нашли, было неожиданным. Жидкость двигалась медленно и равномерно, в отличие от крови, которая течет быстро и динамично. Эта более медленная картина предполагает, что жидкость была частью лимфатической системы, а не системы кровообращения.
«Мы определяем сложный поток, который не вела себя как кровь, движущаяся по артериям; оно было ниже, больше видно по дренажу, излучению, что этот сосуд является частью системы очистки мозга», — сказал он. Сказал Альбайрам, доцент кафедры изобретений и лабораторной медицины MUSC.
Переосмысление связи мозга с телом
Головной и спинной мозг защищены многослойными оболочками, называемыми мозговыми оболочками. В течение многих лет ученые считали, что мембраны мозга отделяют мозг от иммунной и лимфатической систем организма. Эта точка зрения изменилась в последнее десятилетие.
Альбайрам много лет большие лимфатические сосуды мозговых оболочек. Его работа предполагает, что эти сосуды действуют как проводники, которые переносят отходы из мозга в более явную лимфатическую сеть организма, откуда они могут быть удалены.
Понимание того, как жидкости перемещаются между мозгом и контактом человека, имеет решающее значение. Это может помочь исследователям разработать более эффективные методы лечения и лечения неврологических и психических заболеваний.
Визуализация подтвержден истинный лимфатический путь
Альбайрам ранее провел визуализацию этих менингеальных лимфатических сосудов у людей, как сообщается в обучении Nature Communications 2022 года. В этой новой работе команда зафиксировала движение жидкости глубоко внутри лимфатических структур мозга.
Чтобы проверить свои выводы, исследователи также исследовали ткани головного мозга человека с помощью изображений с помощью сверхвысокого разрешения. В проекте с учеными Корнельского университета они использовали метод, позволяющий постоянно наблюдать за несколькими типами клеток.
Этот детальный анализ показал, что область, окружающая ММА, содержит клетки, обычно встречающиеся в лимфатических сосудах. Это та самая структура, которая обеспечивает очистку организма от отходов.
В определении данных визуализации и тканей тканей, медленно перемещающаяся жидкость, наблюдаемая при МРТ, перемещается по лимфатическим, а не кровеносным сосудам, что напрямую связывает результаты с биологическими доказательствами.
Почему важно изучать здоровый мозг
Ключевой формой этого исследования является то, что оно ориентировано в первую очередь на изучение здоровых людей, а не на животных моделей. Такой подход позволяет ученым установить четкую основу того, как система работает в нормальных условиях.
Этот базовый уровень важен для определения изменений при выявлении. Например, нарушения в этой дренажной системе могут сыграть роль после черепно-мозговой травмы или при нейродегенеративных заболеваниях.
Последствия для болезни Альцгеймера и заболеваний головного мозга
Это открытие может иметь далеко идущие последствия. Это может помочь ученым лучше понять старение, состояние головного мозга, травмы, болезнь Альцгеймера и воспалительные заболевания.
Албайрам уже основывается на этих результатах, изучая, как эта дренажная система ведет себя у людей с нейродегенеративными заболеваниями. Долгосрочная цель — улучшение ранней диагностики, разработка профилактической стратегии и создание более эффективных методов лечения.
«Основная проблема в исследовании мозга заключается в том, что мы до сих пор пор не до конца понимаем, как здоровый мозг действует и стареет», — говорит он. — сказал Альбайрам. «Поскольку только мы поймем, как выглядит «норма», мы сможем распознать ранние признаки заболевания и разработать более эффективные методы лечения».