Изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего са открили, че ритмичните мускулни движения на червата могат да помогнат за обяснение на това как кръвоносните съдове в мозъка се разширяват и се свиват в синхрон. Откритието е публикувано в престижното списание Physical Review Letters, цитирано от ЮПИ.
Човешкото тяло и неговият естествен ритъм
Човешкото тяло следва естествен биологичен ритъм – от цикъла сън-будуване до движението на кръвта през мозъка и сърдечния пулс. Учените твърдят, че червата може да бъдат ключов елемент в разбирането на тази сложна координация в кръвоносните съдове на мозъка.
Когато невроните в мозъка са активни, малките кръвоносни съдове (артериоли) се разширяват, за да осигурят повече кислород и хранителни вещества. Тези съдове пулсират ритмично и често действат в пълен синхрон – явление, което учените се опитват да обяснят от десетилетия.
Как червата помагат да се разбере поведението на мозъка
Изследователите от Калифорнийския университет насочили вниманието си към храносмилателната система, за да намерят отговор. Те открили, че червата се съкращават вълнообразно, за да придвижват храната – процес, който се основава на синхронизирани трептения, наподобяващи феномена на стълбата.
„Обединените осцилатори (генератори на трептения) си комуникират едни с други и всяка секция от червата е осцилатор, който взаимодейства със съседните секции,“ обяснява проф. Масимо Вергасола, физик от Калифорнийския университет в Сан Диего.
Синхронизация между осцилаторите – черва и мозък
„Обикновено обединените осцилатори се изследват в еднородна среда, където всички имат сходни честоти,“ добавя Вергасола. „В нашия случай те са по-разнообразни – както в червата, така и в мозъка.“
Чрез математически модели учените показали, че осцилаторите – независимо дали се намират в стомаха или мозъка – могат да се синхронизират, ако техните честоти са сходни. Така се създават вълнообразни преходи, подобни на тези, които придвижват храната през червата.
Потенциални приложения за невронауката и медицината
Откритието на екипа от Сан Диего може да помогне на учените да разберат по-добре механизмите на мозъчната координация, както и взаимодействието между невроните и кръвоносните съдове.
Освен това изследването хвърля светлина и върху работата на храносмилателната система – как храната, течностите и отпадъците се придвижват през стомашно-чревния тракт. Разбирането на тези биоритмични процеси може да подпомогне разработването на нови терапии за нарушения на мозъчното и храносмилателното здраве.
