Ciało człowieka jest pełne naturalnych rytmów – począwszy od cyklu snu i czuwania, poprzez stały przepływ krwi przez mózg, po tętno i puls.
Naukowcy twierdzą, że jelita mogą być kluczem do zrozumienia, w jaki sposób ta złożona koordynacja zachodzi w naczyniach krwionośnych mózgu.
Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego odkryli, że rytmiczne ruchy mięśni jelit mogą wyjaśniać, w jaki sposób naczynia krwionośne w mózgu rozszerzają się i kurczą. Ich odkrycia zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie „Physical Review Letters”.
Gdy neurony w mózgu są stymulowane, maleńkie naczynia krwionośne zwane tętniczkami rozszerzają się, aby dostarczyć więcej tlenu i substancji odżywczych.
Te naczynia pulsują i często są ze sobą zsynchronizowane. Jednak od lat naukowcy zastanawiają się, jak dochodzi do tej synchronizacji.
Zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego zwrócił się ku układowi pokarmowemu w poszukiwaniu odpowiedzi. Odkryli, że jelita, które naturalnie kurczą się falowo, aby przesuwać pokarm, opierają się na schemacie zsynchronizowanych oscylacji, tworzących efekt schodkowy.
Naukowcy twierdzą, że ten sam schemat może również wyjaśniać, w jaki sposób naczynia krwionośne w mózgu harmonijnie ze sobą współpracują.
„Sprzężone oscylatory komunikują się ze sobą, a każdy odcinek jelita jest oscylatorem, który komunikuje się z innymi odcinkami w jego pobliżu” – powiedział w komunikacie prasowym Massimo Vergassola, profesor fizyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.
„Zwykle sprzężone oscylatory bada się w jednorodnym środowisku, co oznacza, że wszystkie oscylatory mają mniej więcej podobne częstotliwości” – kontynuował. „W naszym przypadku oscylatory były bardziej zróżnicowane, podobnie jak w jelitach i mózgu”.
Wykorzystując matematykę, naukowcy pokazali, w jaki sposób pobliskie oscylatory – czy to w jelitach, czy w mózgu – mogą dostosować się do swojego rytmu, jeśli ich częstotliwości są podobne.
W ten sposób powstają przejścia przypominające schody, podobne do tych, w których pokarm przemieszcza się swobodnie w jelitach.
„Wcześniej matematyka była rozwiązywana w sposób przybliżony, ale nie w sposób, który dawał te przerwy i to, co się podczas nich dzieje. To przełomowe odkrycie” – powiedział David Kleinfeld, profesor fizyki i neurobiologii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.
Nowe odkrycia mogą ostatecznie pomóc naukowcom lepiej zrozumieć nie tylko funkcjonowanie mózgu, ale także problemy trawienne wpływające na przemieszczanie się pożywienia, płynów i odpadów przez przewód pokarmowy.
„Mózg jest nieskończenie bardziej skomplikowany niż jelita, ale to nauka w najlepszym wydaniu” – powiedział Kleinfeld. „Zadajesz jedno pytanie, ono prowadzi cię gdzie indziej, rozwiązujesz ten problem, a potem wracasz do pierwotnego pytania”.
Więcej informacji
Więcej informacji na temat powiązania mózgu z jelitami można znaleźć w publikacji Johns Hopkins Medicine.
Prawa autorskie © 2025 HealthDay. Wszelkie prawa zastrzeżone.
