Людське тіло наповнене природними ритмами, від циклу сну та неспання до постійного пульсування крові в мозку, частоти серцевих скорочень та пульсу.
Тепер вчені кажуть, що кишечник може бути ключем до розуміння того, як відбувається ця складна координація в кровоносних судинах мозку.
Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго виявили, що ритмічні рухи м'язів кишечника можуть допомогти пояснити, як кровоносні судини в мозку розширюються та стискаються разом. Їхні висновки нещодавно були опубліковані в журналі Physical Review Letters.
Коли нейрони в мозку стимулюються, крихітні кровоносні судини, які називаються артеріолами, розширюються, щоб доставляти більше кисню та поживних речовин.
Ці судини пульсують і часто синхронізовані одна з одною. Але роками вчені ламали голову над тим, як відбувається ця синхронізація.
Команда дослідників Каліфорнійського університету в Сан-Дієго звернулася до травної системи, щоб знайти відповіді. Вони виявили, що кишечник, який природним чином скорочується хвилеподібно для переміщення їжі, спирається на синхронізовані коливання, що утворюють ефект сходів.
Ця ж закономірність, кажуть дослідники, також може пояснити, як кровоносні судини мозку працюють разом у гармонії.
«Зв’язані осцилятори взаємодіють один з одним, і кожна ділянка кишечника є осцилятором, який взаємодіє з іншими ділянками поруч із нею», – сказав у прес-релізі Массімо Вергассола, професор фізики Каліфорнійського університету в Сан-Дієго.
«Зазвичай, зв’язані осцилятори вивчаються в однорідному середовищі, тобто всі осцилятори мають більш-менш схожі частоти», – продовжив він. «У нашому випадку осцилятори були більш різноманітними, як і в кишечнику та мозку».
Використовуючи математику, дослідники показали, як близькі осцилятори – чи то в кишечнику, чи в мозку – можуть фіксуватися на ритмі один одного, якщо їхні частоти схожі.
Це створює ступінчасті переходи, подібні до того, як їжа плавно рухається через кишечник.
«Цю математичну задачу й раніше вирішували наближеним способом, але не таким чином, щоб отримувати ці розриви та пояснювати, що відбувається під час цих розривів. Це критичне відкриття», — сказав Девід Кляйнфельд, професор фізики та нейробіології в Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго.
Нові результати можуть зрештою допомогти вченим краще зрозуміти не лише функції мозку, але й проблеми травлення, що впливають на рух їжі, рідин та відходів через шлунково-кишковий тракт.
«Мозок нескінченно складніший за кишечник, але це наука в найкращому її прояві», — сказав Кляйнфельд. «Ви ставите одне питання, воно веде вас кудись ще, ви вирішуєте цю проблему, а потім повертаєтеся до свого початкового питання».
Більше інформації
Медичний центр Джонса Гопкінса має більше інформації про зв'язок між мозком і кишечником.
Авторське право © 2025 HealthDay. Усі права захищено.
Sourse: www.upi.com