Neue Nagetierforschung liefert überraschende Informationen über die Beziehung zwischen Neuronenaktivität und Blutfluss und wie sich der Salzkonsum auswirkt Gehirn.
Grundsätzlich, um die Worte von zu verwenden Javier Stern, Autor der Studie: "Wenn Sie salzige Nahrung zu sich nehmen, spürt das Gehirn dies und aktiviert eine Reihe von Kompensationsmechanismen, um den Natriumspiegel zu senken."
Was bedeutet es
Wenn Neuronen aktiviert werden, kommt es normalerweise zu einer schnellen Zunahme des Blutflusses in das Gebiet. Diese Beziehung ist bekannt als neurovaskuläre Kopplung oder funktionelle Hyperämie und tritt durch Erweiterung der Blutgefäße im Gehirn auf, die als Arteriolen bezeichnet werden. Frühere Studien zur neurovaskulären Kopplung waren auf oberflächliche Bereiche des Gehirns (wie die Großhirnrinde) beschränkt. Die Wissenschaftler untersuchten, wie sich der Blutfluss als Reaktion auf die Umgebung (wie visuelle oder akustische Reize) ändert. Es ist wenig bekannt, ob die gleichen Prinzipien für tiefere Hirnregionen im Einklang mit den vom Körper selbst erzeugten Reizen, den sogenannten interozeptiven Signalen, gelten.
Das Gehirn… in Salz
Um diese Beziehung zwischen Salz und dem Gehirn in seinen tiefen Regionen zu untersuchen, hat ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Javier Stern, Professor für Neurowissenschaften an der Georgia State University, hat einen neuen Ansatz entwickelt. Dieser Ansatz kombiniert chirurgische Techniken und fortschrittliche Diagnostik. Das Team konzentrierte sich auf den Hypothalamus, eine tiefe Hirnregion, die an kritischen Körperfunktionen wie Trinken, Essen oder Regulierung der Körpertemperatur beteiligt ist und auch an der Fortpflanzung beteiligt ist. Die Studie, die erscheint im Cell Reports Magazin, untersucht, wie sich die Durchblutung des Hypothalamus als Reaktion auf die Salzaufnahme verändert hat.
„Wir haben uns für Salz entschieden, weil der Körper den Natriumspiegel sehr genau kontrollieren muss. Wir haben auch spezielle Zellen, die die Salzmenge im Blut erkennen“, sagt Stern.
Wenn Sie salzige Nahrung zu sich nehmen, nimmt das Gehirn dies wahr und aktiviert eine Reihe von Kompensationsmechanismen, um den Natriumspiegel zu senken. Der Körper tut dies teilweise, indem er die Neuronen aktiviert, die die Freisetzung von auslösen vasopressin, ein antidiuretisches Hormon, das eine Schlüsselrolle bei der Aufrechterhaltung der richtigen Salzkonzentration spielt.
Was ändert sich? Überraschende Ergebnisse.
Im Gegensatz zu früheren Studien, die einen positiven Zusammenhang zwischen Neuronenaktivität und erhöhtem Blutfluss beobachteten, fanden die Forscher heraus: verminderter Blutfluss, wenn Neuronen im Hypothalamus aktiviert werden.
"Die Ergebnisse haben uns überrascht, weil wir eine Vasokonstriktion beobachtet haben, die das Gegenteil von dem ist, was die meisten Menschen als Reaktion auf einen sensorischen Reiz im Kortex beschrieben haben", sagt Stern. "Normalerweise kommt es bei Erkrankungen wie Alzheimer oder nach Schlaganfall oder Ischämie zu einer verminderten Durchblutung der Hirnrinde."
Das Team nennt das Phänomen "Umgekehrte neurovaskuläre Kopplung" oder eine Abnahme des Blutflusses, die Hypoxie erzeugt. Sie beobachteten auch andere Unterschiede: Im Kortex sind die vaskulären Reaktionen auf Reize sehr lokalisiert und die Erweiterung erfolgt schnell. Im Hypothalamus war die Reaktion weit verbreitet und trat langsam über einen langen Zeitraum auf.
„Wenn wir viel Salz essen, bleibt unser Natriumspiegel lange hoch“, sagt Stern. "Wir glauben, dass Hypoxie ein Mechanismus ist, der die Fähigkeit von Neuronen stärkt, auf eine längere Salzstimulation zu reagieren, sodass sie über einen längeren Zeitraum aktiv bleiben können."
Salz, Bluthochdruck und Hypoxie
Die Ergebnisse werfen interessante Fragen darüber auf, wie sich Bluthochdruck auf das Gehirn auswirken kann. Es wird angenommen, dass zwischen 50 und 60 % des Bluthochdrucks auf Salz zurückzuführen ist, d. h. er wird durch übermäßige Salzaufnahme ausgelöst. Das Forschungsteam beabsichtigt, diesen umgekehrten neurovaskulären Kopplungsmechanismus in Tiermodellen zu untersuchen, um festzustellen, ob er zur Pathologie des Bluthochdrucks beiträgt. Darüber hinaus hoffen sie, ihren Ansatz nutzen zu können, um andere Gehirnregionen und -krankheiten zu untersuchen, darunter Depressionen, Fettleibigkeit und neurodegenerative Erkrankungen.
„Wenn man chronisch viel Salz zu sich nimmt, kommt es zu einer Überaktivierung der Vasopressin-Neuronen. Dieser Mechanismus kann dann eine übermäßige Hypoxie induzieren, die zu Gewebeschäden im Gehirn führen könnte“, sagt Stern. „Wenn wir diesen Prozess besser verstehen, können wir neue Ziele entwickeln, um diese hypoxieabhängige Aktivierung zu stoppen und vielleicht die Ergebnisse für Menschen mit salzabhängiger Hypertonie zu verbessern.“
