Вчені виявили потужні, незрозумілі сигнали в білій речовині мозку
Сіра речовина мозку зазвичай привертає основну увагу дослідників, але половина мозку насправді є сполучною речовиною, яка називається білою речовиною. Нове дослідження висвітлює деякі важливі сигнали, які вказують на те, що ми повинні приділяти більше уваги цим блідим магістралям.
Сіра речовина здебільшого складається з тіл нервових клітин, які виконують обчислення, що відповідають за наше мовлення, навчання, пізнання, відчуття та рух.
Біла речовина, з іншого боку, складається здебільшого зі структур, які називаються аксонами, що відповідають за зв’язок клітин мозку між собою та з рештою тіла.
Команда дослідників з Університету Вандербільта використовувала функціональну магнітно-резонансну томографію (фМРТ) для вивчення змін у білій речовині, коли випробовувані виконували завдання, наприклад, ворушили пальцями.
В даний час сигнали білої речовини часто ігноруються або відкидаються при скануванні фМРТ, оскільки вони слабші і їх важче виявити. Щоб подолати цю проблему, учасників дослідження попросили продовжувати повторювати задані дії, щоб сформувати тенденцію та закономірність, яку можна було б належним чином виміряти.
Дослідники шукали патерни активності в ділянках білої речовини мозку. (Шиллінг та ін., PNAS, 2023)
У білій речовині спостерігалося чітке збільшення сигналів, залежних від рівня оксигенації крові (BOLD), що вказувало на підвищену активність мозку під час виконання завдань. Це важливе відкриття, навіть якщо ми ще не знаємо, що саме відбувається.
“Ми не знаємо, що це означає, – каже біомедичний інженер Курт Шиллінг. “Ми просто знаємо, що щось відбувається. У білій речовині дійсно є потужний сигнал”.
У сірій речовині збільшення жирних сигналів означає збільшення кровотоку і насичення мозку киснем. Те ж саме може бути і в клітинах білої речовини: це може означати, що під час роботи мозку використовується більше кисню, або ж це може бути якось пов’язано з активністю сірої речовини.
Оскільки біла речовина відповідає за зв’язок, нам потрібно більше дізнатися про те, що тут відбувається – розлади від епілепсії до розсіяного склерозу можуть виникати, коли цей зв’язок порушується.
“Сигнал змінюється, – каже Шилінг. “Він змінюється по-різному в різних шляхах білої речовини, і це відбувається у всіх шляхах білої речовини, що є унікальним відкриттям”.
Майбутні дослідження можуть розглянути ці сигнали білої речовини більш детально, особливо у зв’язку з такими проблемами зі здоров’ям, як хвороба Альцгеймера. Дослідники також прагнуть вивчити біологічні причини цієї активності.
Дослідники сподіваються, що це нехтування активністю білої речовини буде змінено в майбутньому. Ці сигнали є корисними індикаторами активності мозку, а не фоновим шумом, стверджують автори дослідження.
“Протягом 25 або 30 років ми нехтували іншою половиною мозку, – каже Шиллінг.
Дослідження було опубліковано в PNAS..
