System des Gehirns für die Beseitigung von Abfällen ist in Erster Linie durch die Pulsationen der benachbarten Arterien, University of Rochester, Neurowissenschaftler und Ingenieure Bericht in einer neuen Studie. Sie zeigen auch, dass Veränderungen in der Pulsationen, die durch hohen Blutdruck langsam die Abfallbeseitigung, die Verringerung Ihrer Effizienz.

Dies könnte erklären, den Zusammenhang zwischen Bluthochdruck und Alzheimer-Krankheit, sagen die Forscher. Alzheimer-Krankheit, die häufigste Ursache für Demenz bei älteren Erwachsenen, zeichnet sich durch abnorme Klumpen und verschlungenen Bündel von Fasern im Gehirn.

Die Studie, berichtet in „Nature Communications“, baut auf den bahnbrechenden Entdeckungen über das Gehirn Abfall-Abbau-system von Maiken Nedergaard, co-Direktor der Universität Zentrum für Translationale Neuromedicine. Nedergaard und Ihre Kollegen waren die ersten, die beschreiben, wie die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit gepumpt wird, Hirngewebe und spült Sie Weg Abfall. Nachfolgende Forschung durch Ihr team hat gezeigt, dass diese glymphatic Abfall-Abbau-Systems ist mehr aktiv, während wir schlafen und können beschädigt werden durch Schlaganfall und trauma.

Diese neueste Forschung zeigt, „in viel mehr Tiefe und viel mehr Präzision als zuvor“, wie die glymphatic system-Funktionen in die perivaskulären Räume, die Sie umgeben Arterien in der äußeren Hirnhaut, sagt Douglas Kelley, ein Assistent professor für Maschinenbau und Experte in fluid dynamics. Sein lab ist in Zusammenarbeit mit Nedergaard ‚ s team als Teil eines $3.2 Millionen National Institute on Aging gewähren.

Für diese Studie, Humberto Mestre, ein Ph. D.-student in Nedergaard ‚ s lab, injiziert werden kleinste Partikel im Liquor der Mäuse, und dann zwei-Photonen-Mikroskopie zu erstellen, die videos zeigen die Partikel, wie Sie sich bewegten, durch die perivaskulären Räume.

Jeff Tithof, ein Postdoc-Forscher arbeitet mit Kelley, der dann verwendet eine automatisierte Partikel-tracking-code, entwickelt von der Kelley-Labor, die Folgen können einen Punkt von frame zu frame eines Videos, und nach ein paar frames schätzen seine Geschwindigkeit und Beschleunigung. Von einem typischen video-spanning „zehn Minuten,“ der code konnte verfolgen, mehr als 20.000 einzelnen Partikel und leiten Sie über eine Millionen insgesamt-Messungen zu quantifizieren, Ihre Bewegungen, die zeigen, wie „comet tails“ hinter jedem der verfolgten Punkte in den videos.

Durch die Analyse von videos aus Experimenten mit mehreren Mäusen, „wir waren in der Lage zu sammeln, die wirklich Reich Datensatz von dem, was tatsächlich geschieht, mit diesem Fluss“, sagt Kelley.

Die Forscher fanden heraus, dass:

• Die zerebrospinalflüssigkeit ist synchron mit dem Herzschlag, wie in der animation unten. „Einer der wichtigsten Punkte dieses Papiers ist, dass diese Strömung ist vor allem – und vielleicht rein—angetrieben durch die Biegung der Arterie Wand“, sagt Kelley.
• Bei hohem Blutdruck induziert in Mäusen, die Strömung verlangsamt und war nicht so effizient. Arterie Wände sind muskulös; Sie haben flex härter, um zu halten die gleiche Form, wenn es mehr Druck von innen und Sie erhalten, steifer,“ Kelley sagt. „Und das ändert die Wellenform von der Biegung der Arterie Wand.“

„Das ist sehr interessant, weil die früh einsetzende hohe Blutdruck ist bekanntlich ein Risikofaktor für Alzheimer beim Menschen“, sagt Kelley. „Es gibt immer noch ein paar Schritte, zwischen dem, was wir Taten, und chronisch hohen Blutdruck. Aber kann es sein, dass hoher Blutdruck durch die Reduzierung der Pumpen von Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit, so dass die Abfälle nicht beseitigt, wie gut ist der Mechanismus führt zu Alzheimer.“