مغز در دریایی از مایع شناور است که آن را در برابر آسیب محافظت می کند، مواد مغذی آن را تامین می کند و مواد زائد را می برد. اختلالات در جزر و مد طبیعی مایع با شرایط عصبی از جمله بیماری آلزایمر و هیدروسفالی، اختلالی که شامل مایع اضافی در اطراف مغز است، مرتبط است.
محققان دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس تکنیک جدیدی برای ردیابی الگوهای گردش مایع در مغز ایجاد کردند و در جوندگان کشف کردند که این مایع به مناطق حیاتی برای رشد و عملکرد طبیعی مغز جریان می یابد. علاوه بر این، دانشمندان دریافتند که گردش خون در موش‌های جوان مبتلا به هیدروسفالی غیرطبیعی به نظر می‌رسد، وضعیتی که با نقص‌های شناختی در کودکان مرتبط است.
آزمایش‌های بیشتر نشان داد که هیدروسفالی جریان مایع مغزی نخاعی را به خوشه‌های عصبی متمایز کاهش می‌دهد. Strahle و همکارانش نوعی از هیدروسفالی را مطالعه کردند که برخی از نوزادان نارس را تحت تاثیر قرار می دهد. نوزادانی که زودتر از موعد به دنیا می آیند در برابر خونریزی مغزی در حوالی زمان تولد آسیب پذیر هستند که می تواند منجر به هیدروسفالی و تاخیر در رشد شود. Strahle و همکارانش فرآیندی را در موش‌های جوان ایجاد کردند که این فرآیند را در نوزادان نارس تقلید می‌کرد. پس از سه روز، کانال‌های کوچکی که مایع مغزی نخاعی را از سطح بیرونی مغز به وسط می‌برد کمتر و کوتاه‌تر شدند و گردش خون در 15 خوشه از 24 نورون به‌طور قابل‌توجهی کاهش یافت.
تحقیقات زیادی برای نقشه برداری از تخلیه مایع مغزی نخاعی در مغز بزرگسالان انجام شده است. با این حال، نحوه تعامل مایع مغزی نخاعی با خود مغز به خوبی شناخته نشده است. مسیرهای مایع مغزی نخاعی در مغز احتمالاً با افزایش سن متفاوت است، زیرا کودکان خردسال هنوز مسیرهای تخلیه بالغ بزرگسالان را توسعه نداده اند.
این یافته ها که به صورت آنلاین در Nature Communications موجود است، نشان می دهد که مایعی که مغز را شستشو می دهد -; شناخته شده به عنوان مایع مغزی نخاعی -; ممکن است نقش ناشناخته ای در رشد طبیعی مغز و اختلالات رشد عصبی داشته باشد.
پان، اس.، و همکاران (2023) میکروتوموگرافی اشعه ایکس با نانوذرات طلا جونده، گردش مایع مغزی نخاعی خاص منطقه را در مغز نشان می دهد. ارتباطات طبیعت doi.org/10.1038/s41467-023-36083-1.
منبع
جنیفر استراهل، استادیار جراحی مغز و اعصاب، اطفال و جراحی ارتوپدی، نویسنده ارشد این مطالعه، گفت: اختلال در دینامیک مایع مغزی نخاعی می تواند مسئول تغییرات در رشد مغزی باشد که در کودکان مبتلا به هیدروسفالی و سایر اختلالات رشدی مغز مشاهده می کنیم. Strahle به عنوان یک جراح مغز و اعصاب کودکان، کودکان مبتلا به هیدروسفالی را در بیمارستان کودکان سنت لوئیس درمان می کند. “خیلی از اختلالات عصبی در کودکان خردسال، از جمله هیدروسفالی، وجود دارد که با تاخیر رشد همراه است. برای بسیاری از این شرایط، ما علت اصلی تاخیر رشد را نمی دانیم. ممکن است در برخی از این موارد ممکن است وجود داشته باشد. عملکرد نواحی مغزی که مایع مغزی نخاعی از طریق آنها در گردش است، تغییر می کند.”
مرجع مجله:
Strahle می گوید: «این ایده که مایع مغزی نخاعی می تواند عملکرد نورون ها و رشد مغز را تنظیم کند، به خوبی بررسی نشده است. در شرایط هیدروسفالی، مشاهده اختلال عملکرد شناختی که حتی پس از تخلیه موفقیت‌آمیز مایع اضافی ادامه می‌یابد، معمول است. اختلال در دینامیک مایع مغزی نخاعی در این مناطق عملکردی مغز ممکن است در نهایت بر رشد مغز تأثیر بگذارد، و عادی‌سازی جریان به این نواحی یک مشکل است. رویکرد بالقوه برای کاهش مشکلات رشد. این یک زمینه هیجان انگیز است، و ما تنها در ابتدای درک عملکردهای متنوع مایع مغزی نخاعی هستیم.”
این نواحی عملکردی حاوی مجموعه‌های خاصی از سلول‌ها هستند که بسیاری از آنها نورون هستند و با ساختارهای آناتومیک اصلی مغز که هنوز در حال رشد هستند، مرتبط هستند. گام های بعدی ما این است که بفهمیم چرا مایع مغزی نخاعی به طور خاص به سمت این نورون ها جریان می یابد و چه مولکولی در مایع مغزی نخاعی به آن نواحی منتقل می شود. فاکتورهای رشدی در مایع مغزی نخاعی وجود دارد که ممکن است با این جمعیت‌های عصبی خاص برای میانجی‌گری توسعه در تعامل باشد و قطع این فعل و انفعالات می‌تواند منجر به مسیرهای مختلف بیماری شود.
Strahle; نویسنده اول شلی پان، دانشجوی کارشناسی; و همکارانش یک تکنیک تصویربرداری اشعه ایکس را با استفاده از نانوذرات طلا توسعه دادند که به آنها اجازه داد الگوهای گردش خون مغز را با جزئیات میکروسکوپی تجسم کنند. با استفاده از این روش بر روی موش‌ها و موش‌های صحرایی جوان، آنها نشان دادند که مایع مغزی نخاعی از طریق کانال‌های کوچک عمدتاً در پایه مغز وارد مغز می‌شود، مسیری که در بزرگسالان دیده نشده است. علاوه بر این، آنها دریافتند که مایع مغزی نخاعی به مناطق عملکردی خاصی از مغز جریان می یابد.
جنیفر استرال، MD، استادیار جراحی مغز و اعصاب، اطفال، و جراحی ارتوپدی
دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن
منبع: