А также показали неожиданную связь клеток нейроглии с кровеносными сосудами.

Ученый из Казанского федерального университета совместно с финскими и британскими коллегами обнаружил спонтанные волнообразные изменения уровня кислорода в крови крыс под наркозом. Как выяснилось, их интенсивность зависит от активности различных типов рецепторов адреналина, а появляются они благодаря деятельности нейроглии (вспомогательных клеток нервной ткани), а не из-за электрических сигналов нейронов. Исследователи считают, что по найденным ими «волнам» уровня насыщения крови кислородом можно будет выявлять некоторые особенности работы питающих мозг сосудов.

Авторы исследования ввели 24 самцам крыс линии Спрег-Доули в общий наркоз препарат медетомидин и исследовали посредством BOLD-фМРТ, как меняется уровень потребления кислорода в различных отделах головного мозга этих животных во время стимуляции их правой передней лапки. До и после процедуры у животных брали образец крови, чтобы измерить в нем уровень кислорода, углекислого газа, самого медетомидина и некоторых других веществ. Параллельно с BOLD-фМРТ велись записи ЭЭГ и частоты дыхательных движений.

Функциональная магнитно-резонансная томография показала, что под действием медетомидина у самцов крыс спонтанно возникают волнообразные колебания насыщенности крови кислородом в районе коры больших полушарий, таламусов и гиппокампов. Каждая такая волна длится несколько минут. Колебания не зависят от показаний электрической активности этих областей мозга, зарегистрированных с помощью ЭЭГ. На основании этого исследователи предположили, что найденные ими волны — результат взаимодействия кровеносных сосудов мозга и клеток нейроглии. Нейроглия, как правило, не подает электрических сигналов, поэтому ее активность невозможно отследить по ЭЭГ.

Медетомидин, использованный для наркоза в описанных опытах, способен заблокировать один из типов рецепторов адреналина и норадреналина (альфа-1). Поэтому авторы предположили, что обнаруженные ими волны содержания кислорода в сосудах мозга зависят от этих нейромедиаторов. Поэтому некоторым крысам в следующей серии экспериментов вводили блокатор другого типа рецепторов к адреналину и норадреналину (альфа-2) — празозин. В его присутствии характерных волн действительно не было.

Авторы сделали вывод, что волны, которые они обнаружили с помощью BOLD-фМРТ, возникают из-за дисбаланса работы рецепторов альфа-1 и альфа-2 к адреналину и норадреналину. По всей видимости, это влияет на состояние сосудов, питающих гиппокампы, таламусы и кору больших полушарий. Учитывая, что нарушение работы мозговых сосудов играет роль в развитии инсульта, различных нарушений интеллекта у взрослых и развития нервной системы у детей, изучение «кислородных волн», вызванных медетомидином, поможет понять механизмы этих патологий.