Neue Nagetierforschung enthüllt überraschende Einblicke in die Beziehung zwischen Neuronenaktivität und Blutfluss sowie in die Auswirkungen des Salzkonsums 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 Ausgleichsmechanismen, um den Natriumspiegel zu senken."
Was bedeutet es
Wenn Neuronen aktiviert werden, kommt es normalerweise zu einem raschen Anstieg des Blutflusses in den Bereich. 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 (z. B. visuelle oder akustische Reize) verändert. Es ist wenig bekannt, ob die gleichen Prinzipien für tiefere Hirnregionen gelten, die mit den vom Körper selbst erzeugten Reizen, den so genannten interozeptiven Signalen, im Einklang stehen.
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 Gehirnregion, die an kritischen Körperfunktionen wie Trinken, Essen oder Regulieren der Körpertemperatur beteiligt ist und auch an der Fortpflanzung beteiligt ist. Die Studie, die erscheint im Cell Reports Magazin, untersucht, wie sich der Blutfluss zum 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 spezifische Zellen, die den Salzgehalt 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 erhöhter Durchblutung beobachteten, fanden die Forscher a verringerter Blutfluss, wenn Neuronen im Hypothalamus aktiviert werden.
„Die Ergebnisse haben uns überrascht, weil wir eine Vasokonstriktion gesehen haben, die das Gegenteil von dem ist, was die meisten Menschen im Kortex als Reaktion auf einen sensorischen Reiz beschrieben haben“, sagt Stern. „Normalerweise kommt es bei Krankheiten wie Alzheimer oder nach einem Schlaganfall oder einer Ischämie zu einer Minderdurchblutung der Hirnrinde.“
Das Team nennt das Phänomen "umgekehrte neurovaskuläre Kopplung" oder eine Abnahme des Blutflusses, die Hypoxie erzeugt. Sie beobachteten auch andere Unterschiede: Im Cortex sind die vaskulären Reaktionen auf Reize sehr lokalisiert und die Dilatation 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 verlängerte Salzstimulation zu reagieren, sodass sie über einen längeren Zeitraum aktiv bleiben können.“
Salz, Bluthochdruck und Hypoxie
Die Ergebnisse werfen interessante Fragen darüber auf, wie Bluthochdruck das Gehirn beeinflussen kann. Man geht davon aus, dass zwischen 50 und 60 % des Bluthochdrucks auf Salz zurückzuführen sind, also durch eine übermäßige Salzaufnahme ausgelöst werden. 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 Sie chronisch viel Salz zu sich nehmen, 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 bei salzabhängiger arterieller Hypertonie“.
