Американские исследователи выявили зависимость потока ликвора от нейронной активности. Авторы провели два эксперимента с ЭЭГ и фМРТ на выборках с 6 и 16 здоровыми людьми, в которых удалось вызвать приток спинномозговой жидкости с помощью зрительного стимула, а также сравнили показатели с данными прошлого исследования. Результаты опубликованы в PLoS Biology.
Спинномозговая жидкость, или ликвор, помогает мозгу избавляться от токсинов и доставлять в мозг питательные вещества. На характеристики потока ликвора влияют различные физиологические параметры, например, дыхание или сердцебиение. С возрастом способность ликвора выводить продукты метаболизма снижается, также как и при некоторых заболеваниях, например, при болезни Альцгеймера. Поэтому исследователи стараются найти различные способы влиять на характеристики потока спинномозговой жидкости для улучшения состояния мозга пациентов.
Исследователи из США под руководством Стефани Уильямс (Stephanie D. Williams) из Университета Бостона решили проверить, можно ли повлиять на поток ликвора с помощью стимулирования нейронной активности. Для этого они провели эксперименты со здоровыми взрослыми.
В первом эксперименте с восемью испытуемыми авторы с помощью фМРТ и ЭЭГ измеряли параметры гемодинамики (движения крови по сосудам), потока ликвора и нейронной активности во время зрительной стимуляции. Анализ показал, что когда участники смотрели на контрастную текстуру в виде шахматной доски, закрученной в спираль, то это вызывало гемодинамическую реакцию: при появлении стимула приток крови к активному региону увеличивался, а после его исчезновения — уменьшался. Когда ответ тока крови снижался, начинался приток спинномозговой жидкости, который измеряли в четвертом желудочке мозга. Пик притока ликвора происходил на 11,5 секунде после исчезновения зрительного стимула.
Затем исследователи использовали уже опубликованные данные с другими испытуемыми, которые прошли то же задание со зрительной стимуляцией. Так как процедура сбора данных позволяла извлечь показатели потока ликвора, авторы смогли проверить результаты первого эксперимента на этих данных. А затем авторы повторили процедуру первой сессии с 16 испытуемыми, но в этот раз они дополнительно измеряли дыхание и пульс.
Результаты подтвердили гипотезу о влиянии зрительной стимуляции на характеристики потока ликвора. Кроме того, время пика притока ликвора было схожим со временем пика в первом эксперименте. Авторы провели дополнительный анализ пиковых ответов для всех трех экспериментов вместе и выяснили, что среднее время пика притока ликвора соответствовало девяти секундам относительно момента исчезновения зрительного стимула. Также, сравнение временных характеристик потока спинномозговой жидкости с дыханием и пульсом подтвердило результаты прошлых исследований, в которых выявили зависимость ликвора от этих параметров.
Таким образом, авторы с помощью одвновременного использования ЭЭГ и фМРТ показали, что нейронная активность действительно может влиять на приток ликвора: активность мозга требует притока крови, приносящей кислород, а эти изменения, в свою очередь, ведут последующему повышению притока ликвора для компенсации внутричерепного давления. Авторы отмечают, что последствия такого манипулирования потоком ликвора остаются под вопросом: то, насколько он помогает усилить вывод продуктов метаболизма еще предстоит выяснить в следующих исследованиях.
Ранее мы также рассказывали о том, как переливание спинномозговой жидкости может помочь пациентам с деменцией, а также в чем особенность состава ликвора у людей с депрессией.