Bestämma hur hjärnans syra påverkar hjärnfunktionen


Bestämma hur hjärnans syra påverkar hjärnfunktionen

En studie av Iowa University neurovetenskapliga John Wemmie, M.D., Ph.D. Och publiceras i Förlopp av National Academy of Sciences (PNAS) Early Edition visar att förhöjd surhet eller låga pH-nivåer är förknippade med panikstörningar, ångest och depression och att förändringar i hjärnans surhet är signifikanta för normal hjärnaktivitet.

Wemmie, en universitetslektor i psykiatri säger:

"Vi är intresserade av tanken att pH kan förändras i den funktionella hjärnan eftersom vi har varit heta på receptorns spår som aktiveras med lågt pH. Närvaron av dessa receptorer innebär möjligheten att lågt pH kan spela en signalering Roll i normal hjärnfunktion."

Enligt hans studiefyndigheter kräver hjärnan syraavkännande proteiner för att producera normala rädslesvar, såväl som för lärande och minne hos möss. Han säger att även om det är lätt att få ett kit för att mäta pH-nivån (surhet) för trädgårdsjord, finns det för närvarande inga enkla test som kan mäta pH-förändringar i hjärnan.

I samarbete med Vincent Magnotta, Ph.D., UI-docent i radiologi, psykiatri och biomedicinsk teknik, utvecklade och utvärderade teamet en ny, icke-invasiv metod för att identifiera och övervaka pH-förändringar i levande hjärnor.

Deras nya MRI-baserade bildteknik ger för närvarande det bästa beviset att pH-förändringar verkligen uppträder med normal intakt mänsklig hjärnans funktion, särskilt vid detektering av globala förändringar i hjärnans pH-nivå i möss. De upptäckte att signalen ökade vid inandning av koldioxid, vilket sänkte hjärnans pH-nivå, vilket gjorde den surare medan bikarbonatinjektioner minskade MR-signalen, vilket ökar hjärnans pH-nivå. Förhållandet mellan signalen och pH var linjärt över det testade området.

Betydligt tycks testet också detektera lokaliserad hjärnaktivitet. Teamet genomförde ett klassiskt experiment som aktiverar den särskilda regionen i hjärnan i samband med syn, genom att be mänskliga deltagare att se en blinkande kontrollpanel. De observerade att MR-metoden identifierade en droppe i pH-nivå i den specifika regionen.

Magnotta, en expert på att utveckla MRI-analys (magnetic resonance imaging) -baserade hjärnbilder är: "Vår studie säger att vi för det första har en teknik som vi tror kan mäta pH-förändringar i hjärnan och för det andra den här MR-baserade tekniken Föreslår att pH-förändringar sker med hjärnans funktion."

Wemmie tillägger: "Resultaten stöder vår ursprungliga idé att hjärnaktivitet kan förändra lokalt pH i mänskliga hjärnor under normal aktivitet, vilket innebär att pH-förändring i samband med de pH-känsliga receptorerna kan vara en del av ett signalsystem som påverkar hjärnaktivitet och kognitiv funktion."

Den nya tekniken kan också erbjuda ett nytt alternativ för hjärnan som jag skapar. Den funktionella MRT (fMRI) mäter för närvarande hjärnans aktivitet genom att detektera en signal som orsakas av syrehalten i blodet som flyter till aktiva hjärnregioner, varigenom den nya metoden svarar på förändringar i pH-nivåer utan att påverkas av förändringar i blodsyresättning, men fMRI Kan inte svara på förändringar i pH-nivåer.

Wemmie säger: "Det vi visar är vårt sätt att upptäcka hjärnaktivitet beror troligen på pH-förändringar och mer än det skiljer sig från den signal som fMRI mäter. Det ger oss ett annat verktyg för att studera hjärnaktivitet."

Hans tidigare studier visade att pH-förändringar sannolikt skulle spela en roll i vissa psykiatriska sjukdomar, såsom ångest och depression. Den nya tekniken kan göra det möjligt för Wemmie och hans team att undersöka vidare vilka effekter pH-förändringar spelar under dessa förhållanden.

Han avslutar med att säga:

"Hjärnaktivitet är sannolikt annorlunda hos personer med hjärtsjukdomar, såsom bipolär eller depression, och det kan återspeglas i denna åtgärd. Och kanske viktigast, i slutet av dagen, kan denna signal vara onormal eller störd i människors psykiatriska sjukdom? Och i så fall kan det vara ett mål för manipulation och behandling?"

Hur påverkar alkohol hjärnan? (Video Medicinsk Och Professionell 2021).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik