Исследователи из Института Бекмана при Университете Иллинойса в Урбане-Шампейне разработали новую технику, которая может неинвазивно отображать пульсовое давление и эластичность артерий головного мозга, выявляя корреляцию между здоровьем артерий и старением.
Поддержка мозговых артерий, составляющих цереброваскулярную систему, имеет решающее значение для здорового старения мозга и предотвращения таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера и другие формы деменции.
Исследователи во главе с Моникой Фабиани и Габриэле Граттон, профессорами психологии в Институте Бекмана, обычно записывают данные оптической визуализации, направляя в мозг ближний инфракрасный свет для измерения нейронной активности. Их идея измерить пульсовое давление с помощью оптического изображения пришла из наблюдения в предыдущих исследованиях, что артериальный пульс дает сильные сигналы в оптических данных, которые они обычно не используют для изучения функции мозга. Осознавая ценность этих недооцененных данных, они начали новое исследование, в котором основное внимание было уделено данным 53 участников в возрасте 55-87 лет.
«Когда мы визуализируем мозг с помощью наших оптических методов, мы обычно удаляем пульс как артефакт – мы снимаем его, чтобы получить другие сигналы от мозга», – сказал Фабиани. “Но нас интересует старение и то, как мозг меняется с другими системами организма, такими как сердечно-сосудистая система. Размышляя об этом, мы поняли, что было бы полезно измерить цереброваскулярную систему, поскольку мы беспокоимся о когнитивных способностях и физиологии мозга.”
Первоначальные результаты, полученные с использованием этой новой техники, показывают, что жесткость артерий напрямую связана с кардиореспираторной подготовленностью: чем больше люди в хорошей физической форме, тем более эластичны их артерии. Поскольку артериальная жесткость является причиной снижения кровотока в головном мозге, жесткие артерии могут привести к более быстрому снижению когнитивных функций и увеличению вероятности инсульта, особенно у пожилых людей.
Используя этот метод, исследователи смогли собрать дополнительные данные по регионам.
«В частности, неинвазивные оптические методы могут предоставить оценки эластичности артерий и пульсового давления мозга в различных областях мозга, что может дать нам ключ к пониманию того, как разные области мозга влияют на наше общее состояние здоровья», – сказал Граттон. «Например, если мы обнаружили, что определенная артерия была жесткой и вызывала снижение кровотока и потерю клеток мозга в определенной области, мы могли бы обнаружить, что повреждение этой области также связано с повышенной вероятностью определенных психологических и когнитивных нарушений. вопросы.”
Исследователи изучают способы использования этого метода для измерения жесткости артерий в разных возрастных группах и при определенных уровнях сердечно-сосудистой системы или стресса. По мнению исследователей, высокий уровень стресса, особенно в течение длительного времени, может повлиять на здоровье артерий.
“Это только начало того, что мы можем исследовать с помощью этой техники. Мы смотрим на другие возрастные группы, и в будущем мы намерены изучать людей с различным уровнем длительного стресса », – сказал Фабиани. “Когда люди находятся в состоянии стресса в течение длительного периода времени, например, если они ухаживают за больным родителем, стресс может вызвать сужение сосудов и повышение артериального давления, что имеет серьезные последствия для артериальной функции в головном мозге. Нам интересно узнать, может ли это быть важным фактором, приводящим к жесткости артерий.”
Исследователи также могут собирать информацию о времени прохождения импульса или о том, сколько времени требуется крови, чтобы течь через артерии головного мозга, и визуализировать крупные артерии, проходящие вдоль поверхности мозга.
«Наша цель – найти больше информации о том, что вызывает жесткость артерий и как региональная жесткость артерий может привести к конкретным проблемам со здоровьем. Наши результаты продолжают поддерживать идею о том, что важным ключом к здоровому старению является хорошее цереброваскулярное здоровье “, – сказал Фабиани.