Организм человека живет в гармонии с природными ритмами: от смены фаз сна и активности до стабильного кровообращения в мозгу, регулярности сердечного ритма и пульса. Новое исследование показывает, что загадку сложного взаимодействия сосудов мозга могут раскрыть наблюдения за работой кишечника, пишет Medical Xpress.
Специалисты из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что плавные сокращения мускулатуры кишечника могут пролить свет на процессы расширения и сужения сосудов мозга. Во время активации мозговых клеток мелкие артерии — артериолы — увеличиваются в диаметре, обеспечивая приток большего количества кислорода и полезных веществ. Известно, что эти сосуды испытывают ритмические пульсации и зачастую действуют согласованно. До сих пор оставался открытым вопрос, каким образом достигается такая синхронность.
Американская команда решила искать объяснения этому феномену в функционировании системы пищеварения. Специалисты выяснили, что сокращение стенок кишечника, выполняющее функцию проталкивания пищи вперед, происходит с помощью специфической модели волновых движений, называемых «лестничными колебаниями». По словам экспертов, подобная закономерность может объяснить, как гармонично взаимодействуют кровеносные сосуды мозга.
«Каждый участок кишечника действует как самостоятельный осциллятор, вступающий во взаимодействие с соседними сегментами. Чаще всего связанные осцилляторы рассматриваются в условиях однородной среды, где их частоты близки друг другу. В данном исследовании мы имеем дело с разночастотными осцилляторами, подобно структурам кишечника и мозга», — поясняет Массимо Вергассола, физик из Калифорнийского университета.
С помощью математического моделирования специалисты доказали, что смежные осцилляторы, будь то в кишечнике или мозге, способны устанавливать общую частоту, если их собственные частоты достаточно похожи. Такой процесс создает постепенный каскад переходов, похожий на плавное продвижение пищи по кишечнику. «Ранее проблема рассматривалась упрощенно, но теперь впервые удалось детально описать процесс формирования этих переломных моментов и происходящее внутри них. Это фундаментальное достижение», — подчеркивает еще один участник команды, профессор физики и нейробиологии Калифорнийского университета Дэвид Кляйнфельд.
Новое исследование открывает перспективу для лучшего понимания как функций мозга, так и проблем, связанных с пищеварительным процессом, затрагивающих движение пищи и жидкостей по органам ЖКТ.
Ранее ученые выяснили, в каком продукте больше клетчатки — в псиллиуме или в семенах чиа.
