ของเหลวที่มีรสเค็มจะไหลผ่านสมองเพื่อกำจัดสารพิษและของเสียออกไป แต่หลังจากผ่านไปหนึ่งจังหวะของเหลวชนิดนี้จะหลั่งไหลเข้าสู่อวัยวะทำให้เซลล์จมอยู่ในน้ำ
อาการบวมในสมองหรือที่รู้จักกันในนามสมองบวมเกิดขึ้นหลังจากเส้นเลือดสมองอุดตันเมื่อน้ำไหลเข้าสู่เซลล์สมองและพื้นที่รอบ ๆ เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์คิดว่าของเหลวส่วนเกินนี้มาจากเลือด แต่มีหลักฐานใหม่ชี้ให้เห็นว่าน้ำพุนั้นมาจากแหล่งอื่นโดยสิ้นเชิงนั่นคือน้ำไขสันหลังที่อุดมด้วยโซเดียมซึ่งแทรกซึมเข้าไปในสมอง ผลลัพธ์เหล่านี้มาจากทั้งแบบจำลองของเมาส์สดและเนื้อเยื่อของมนุษย์
ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 30 มกราคมในวารสาร Science ชี้ไปที่การรักษาที่มีศักยภาพในการลดอาการบวมในสมองและปรับปรุงการฟื้นตัวของผู้ป่วยหลังจากโรคหลอดเลือดสมอง
รอบการล้างผิดพลาด
จังหวะเกิดขึ้นเมื่ออุดตันอุดตันหลอดเลือดในสมองหรือเส้นเลือดแตกอย่างสมบูรณ์ เซลล์สมองจะไม่มีตำรวจอีกต่อไปที่อนุภาคจะผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ภายในไม่กี่นาทีเซลล์ประสาทก็บวมเหมือนลูกบอลชายหาดที่ล้นจนล้นและเริ่มลัดวงจรสร้างความเสียหายและตาย ชั่วโมงต่อมาเนื้อเยื่อที่ทออย่างแน่นหนาซับเส้นเลือดในสมองอุปสรรคเลือดสมองก็เริ่มทำงานผิดปกติและอวัยวะทั้งหมดใช้น้ำ
"นานกว่า 60 ปีที่ผู้คนคิดว่าการสะสมของของเหลวนี้มาจากเลือด" การรั่วไหลผ่านกำแพงสมองเลือดที่ถูกบุกรุกดร. ฮัมเบิร์ตเมสเตรผู้เขียนนำการศึกษากล่าวว่าแพทย์และนักศึกษาปริญญาเอกในปัจจุบัน ศูนย์ URMC) สำหรับผู้ป่วยโรคประสาทอักเสบ แต่สมองบวมน้ำตั้งอยู่นานก่อนที่เลือดและสมองจะหยุดชะงักทำให้เมสเตรและเพื่อนร่วมงานของเขาสงสัยว่าน้ำนั้นมาจากที่อื่นจริงหรือไม่
“ ไม่มีใครได้ดูแหล่งของเหลวทางเลือกเหล่านี้” เมสเตรกล่าว เขาพบว่าของเหลวในสมองของ Cerebrospinal คิดเป็น 10% ของของเหลวที่พบในโพรงกะโหลกสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ในสมองของเหลวในสมองนั้นไหลผ่านระบบ glymphatic ซึ่งเป็นเครือข่ายของท่อที่มีลมตามเส้นทางที่แกะสลักโดยหลอดเลือดดำและหลอดเลือดแดงของอวัยวะตามรายงานของปี 2015 ในวารสารวิจัยประสาทวิทยา ของเหลวนั้นไหลออกนอกเส้นเลือดซึ่งถูกกักตัวโดย "อุโมงค์รูปโดนัท" ของเซลล์ (รูปภาพความยาวของเส้นลวดซึ่งเป็นตัวแทนของหลอดเลือดแดงที่วางอยู่ภายในท่อยางซึ่งทำหน้าที่เหมือนอุโมงค์ด้านนอกที่เต็มไปด้วยของเหลว) เมื่อกล้ามเนื้อตามสัญญาหลอดเลือดแดงของเหลวในสมองใกล้เคียงจะถูกผลักไปตามเส้นทางและหยิบของเสียจากการเผาผลาญ ทาง นอกเหนือจากการทิ้งขยะแล้วระบบ glymphatic ยังอาจช่วยกระจายไขมันน้ำตาลและสารประกอบสำคัญอื่น ๆ ในสมอง
แม้ว่าจะมีความสำคัญในสมองที่มีสุขภาพดี แต่ในช่วงหลังของโรคหลอดเลือดสมอง แต่ระบบ glymphatic ก็ยังยุ่งเหยิงและมีอาการบวมน้ำ Mestre และผู้เขียนร่วมของเขาพบว่า “ น้ำไขสันหลังนั้นเป็นตัวขับเคลื่อนหลักของอาการบวมทันทีหลังจากเกิดโรคหลอดเลือดสมอง” เมสเตรกล่าว
พักน้ำท่วม
บทบาทของน้ำไขสันหลังในนักวิทยาศาสตร์ช่วยกระตุ้นหลอดเลือดสมองมาหลายทศวรรษส่วนหนึ่งเป็นเพราะไม่มีเทคโนโลยีใดที่สามารถสังเกตเห็นการเกิดโรคหลอดเลือดสมองแบบเรียลไทม์ Mestre กล่าว
เขาและผู้เขียนร่วมของเขาได้รวมเทคนิคหลายอย่างเพื่อสังเกตการเปลี่ยนแปลงของการไหลของของไหลในหนูที่พบโรคหลอดเลือดสมอง ทีมสำรวจสมองของสัตว์โดยใช้กล้องจุลทรรศน์ MRI และกล้องจุลทรรศน์โฟตอนสองตัวซึ่งใช้สารเคมีแสงและฟลูออเรสเซนต์เพื่อฉายภาพเนื้อเยื่อที่มีชีวิต “ โดยทั่วไปเราสามารถนึกภาพสิ่งที่ไขสันหลังทำในขณะที่โรคหลอดเลือดสมองกำลังเกิดขึ้น” เมสเตรกล่าว โดยการผสมของเหลวกับอนุภาคกัมมันตภาพรังสีนักวิจัยสามารถกำหนดได้ว่าอัตราการไหลเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาอย่างไร
ทีมวิจัยระบุว่าอาการบวมน้ำจะจับสมองหนู "เร็วที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ 3 นาที" หลังจากเกิดโรคหลอดเลือดสมองนานก่อนที่เลือดและสิ่งกีดขวางสมองเลือดจะเริ่มรั่วไหล Mestre กล่าว ในฐานะที่เป็นเซลล์สมองลัดวงจรพวกเขาพ่นสารเคมีที่รู้จักกันในชื่อสารสื่อประสาทและโพแทสเซียมสู่อวกาศนอกเยื่อหุ้มเซลล์ เซลล์ใกล้เคียงตอบสนองต่อการไหลเข้าของสารเคมีและในทางกลับกันการลัดวงจร ขณะที่พายุกระแสไฟฟ้าพัดผ่านสมองกล้ามเนื้อภายในเส้นเลือดหดตัวและสร้างช่องว่างระหว่างตัวเองกับระบบ glymphatic โดยรอบ น้ำไขสันหลังจะถูกดูดเข้าไปในสุญญากาศที่เกิดขึ้นแล้วดึงโมเลกุลของน้ำไปพร้อมกับมัน
“ ไม่ว่าโซเดียมจะสะสมอยู่ที่ไหนน้ำก็จะตามมา” เมสเตรกล่าว ทีมสามารถดูเกมติดตามผู้นำนี้ในแวดวงสมองบางแห่ง แต่ไม่สามารถติดตามการไหลของน้ำในอวัยวะทั้งหมดในครั้งเดียว การใช้แบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อจำลองเครือข่าย glymphatic ทั้งหมดอย่างไรก็ตามพวกเขาสามารถทำนายได้ว่าเส้นเลือดที่หดตัวจะขับน้ำไหลผ่านสมองของหนูทั้งตัวได้อย่างไร
ในการเชื่อมต่อจุดระหว่างหนูกับมนุษย์ผู้เขียนได้ตรวจดูเนื้อเยื่อสมองของผู้ป่วยที่เสียชีวิตจากโรคหลอดเลือดสมองตีบซึ่งมีลิ่มเลือดอุดตันหลอดเลือดในสมอง หนูและสมองของมนุษย์สะสมของเหลวในภูมิภาคเดียวกันคือบริเวณที่ระบบ glymphatic วิ่งและรับของเสีย ด้วยความสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นระหว่างสัตว์และผู้คน“ การค้นพบเหล่านี้สามารถสร้างพื้นฐานความคิดสำหรับการพัฒนากลยุทธ์การรักษาทางเลือก” ผู้เขียนกล่าว
ทีมทดสอบหนึ่งในกลยุทธ์เหล่านี้ในหนูโดยการปิดกั้นช่องทางน้ำบนแอสโทรซีเซลล์ในสมองที่ช่วยนำน้ำผ่านระบบ glymphatic หนูที่ขาดช่องทางนั้นจะช้าลงในการพัฒนาอาการบวมน้ำหลังหลอดเลือดสมองแสดงให้เห็นว่าการรักษาที่คล้ายกันสามารถแสดงสัญญาในผู้ป่วยที่เป็นมนุษย์ นอกเหนือจากการปิดกั้นการไหลของน้ำการรักษาในอนาคตอาจป้องกันอาการบวมน้ำโดยชะลอการแพร่กระจายของกิจกรรมไฟฟ้าที่เกิดจากจังหวะในสมอง พายุไฟฟ้าเหล่านี้ยังคงโจมตีสมองหลายวันหลังจากเกิดโรคหลอดเลือดสมองโดยจะเกิดอาการบวมน้ำในแต่ละครั้งที่เกิดขึ้น
คลื่นที่เป็นอันตรายของกิจกรรมไฟฟ้าที่เห็นในจังหวะขาดเลือดก็ปรากฏขึ้นพร้อมกับ "การบาดเจ็บแทบทุกครั้ง" Mestre กล่าว การศึกษาใหม่บ่งบอกว่าระบบ glymphatic อาจมีบทบาทในสภาพที่มีเลือดออกในและรอบ ๆ สมองบาดเจ็บที่สมองและแม้แต่ไมเกรนถึงแม้ว่าการเชื่อมต่อดังกล่าวจะยังคง สักวันหนึ่งระบบ glymphatic สามารถเสนอกลยุทธ์ใหม่ให้กับแพทย์ในการรักษาอาการบาดเจ็บที่สมองเฉียบพลัน Mestre กล่าว
