Ученые обнаружили мощные, необъяснимые сигналы в белом веществе мозга

Серое вещество мозга, как правило, привлекает большую часть внимания исследователей, но половина мозга на самом деле представляет собой соединяющий материал, называемый белым веществом. Новое исследование теперь выдвигает на первый план некоторые важные сигналы, которые предполагают, что нам следует уделять более пристальное внимание этим бледным шоссе. Исследование опубликовано в PNAS.

Серое вещество в основном состоит из тел нервных клеток, которые выполняют виды вычислений, отвечающих за нашу речь, обучение, познание, ощущения и движения.

Белое вещество, с другой стороны, состоит в основном из структур, называемых аксонами , которые отвечают за соединение клеток мозга друг с другом и с остальным телом.

Исследовательская группа из Университета Вандербильта, стоящая за новым исследованием, использовала функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ), чтобы наблюдать за изменениями в белом веществе, в то время как испытуемые выполняли задачи, например, шевелили пальцами.

В настоящее время сигналы белого вещества часто игнорируются или отбрасываются при сканировании с помощью фМРТ, поскольку они слабее и их труднее обнаружить. Чтобы преодолеть эту проблему, участников исследования попросили продолжать повторять назначенные им действия, чтобы выстроить тенденцию и закономерность, которые можно было бы правильно измерить.

В белом веществе наблюдалось явное увеличение сигналов, зависящих от уровня оксигенации крови (жирный шрифт), что указывает на повышение активности мозга во время выполнения задач. Это важное открытие, даже если мы еще не знаем точно, что происходит.

«Мы не знаем, что это значит», — говорит биомедицинский инженер Курт Шиллинг. «Мы просто знаем, что что-то происходит. В белом веществе действительно есть мощный сигнал».

В сером веществе увеличение ЖИРНЫХ сигналов означает усиление кровотока и оксигенации мозга. То же самое может быть и с клетками белого вещества: это может означать, что во время работы мозга используется больше кислорода, или это может быть каким-то образом связано с активностью серого вещества.

Поскольку белое вещество отвечает за связь, нам необходимо больше понять, что здесь происходит: когда эта связь нарушается, могут возникнуть расстройства от эпилепсии до рассеянного склероза.

«Сигнал меняется», — говорит Шиллинг. «Он меняется по -разному в разных путях белого вещества, и на всех путях белого вещества, что является уникальным выводом».

Будущие исследования могли бы рассмотреть эти сигналы белого вещества более подробно, особенно в отношении таких проблем со здоровьем, как болезнь Альцгеймера. Исследователи также стремятся изучить биологические причины этой активности.

Исследователи хотят, чтобы это пренебрежение активностью белого вещества изменилось в будущем. Эти сигналы являются полезными индикаторами активности мозга, а не фонового шума, утверждает команда, проводившая исследование.

«В течение 25 или 30 лет мы пренебрегали другой половиной мозга», — говорит Шиллинг.