뇌액의 흐트러진 흐름은 신경 발달 장애의 기초가 될 수 있습니다
새로운 이미징 기술은 발달 중인 뇌의 순환 패턴을 밝힙니다.
날짜:
2023년 2월 9일
원천:
워싱턴 대학교 의과대학
요약:
연구자들은 설치류에서 뇌를 순환하는 유체가 정상적인 뇌 발달 및 기능에 중요한 영역으로 흐른다는 사실을 발견했으며, 이는 순환 장애가 신경 발달 장애에서 인식되지 않은 역할을 할 수 있음을 시사합니다.
전체 이야기
뇌는 부상을 방지하고 영양분을 공급하며 노폐물을 운반하는 유체의 바다에 떠 있습니다. 체액의 정상적인 썰물과 흐름에 대한 교란은 알츠하이머병과 뇌 주변의 과도한 체액과 관련된 장애인 뇌수종을 포함한 신경학적 상태와 관련이 있습니다.
세인트루이스에 있는 워싱턴 대학교 의과대학의 연구원들은 뇌를 통해 체액의 순환 패턴을 추적하는 새로운 기술을 개발했으며 설치류에서 정상적인 뇌 발달과 기능에 중요한 영역으로 흐른다는 사실을 발견했습니다. 또한, 과학자들은 어린이의 인지 결핍과 관련된 상태인 수두증이 있는 어린 쥐에서 순환이 비정상적으로 나타난다는 것을 발견했습니다.
네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에서 온라인으로 볼 수 있는 연구 결과는 뇌척수액으로 알려진 뇌를 목욕시키는 액체가 정상적인 뇌 발달과 신경 발달 장애에서 인식되지 않은 역할을 할 수 있음을 시사합니다.
신경외과, 소아과, 정형외과 부교수인 수석 저자인 Jennifer Strahle 박사는 "뇌척수액 역학 장애는 수두증 및 기타 발달성 뇌 장애가 있는 어린이에게서 나타나는 뇌 발달 변화의 원인일 수 있습니다."라고 말했습니다. 소아 신경외과 의사인 Strahle은 St. Louis Children's Hospital에서 수두증이 있는 어린이를 치료합니다. "발달 지연과 관련된 수두증을 포함하여 어린 아이들에게는 발달 지연과 관련된 많은 신경학적 장애가 있습니다. 이러한 많은 조건에 대해 우리는 발달 지연의 근본적인 원인을 알지 못합니다. 이러한 경우 중 일부에서 다음이 있을 수 있습니다. 뇌척수액이 순환하는 뇌 영역의 기능이 변경됩니다."
성인의 뇌에서 뇌척수액의 배수를 매핑하는 많은 연구가 수행되었습니다. 그러나 뇌척수액이 뇌 자체와 어떻게 상호 작용하는지는 잘 알려져 있지 않습니다. 뇌의 뇌척수액 경로는 어린 아이들이 아직 성인의 성숙한 배액 경로를 발달시키지 않았기 때문에 연령에 따라 다를 수 있습니다.
스트랄레; 제1저자 Shelei Pan, 학부생; 그리고 동료들은 금 나노입자를 사용하여 뇌 순환 패턴을 미세한 세부 사항으로 시각화할 수 있는 X선 이미징 기술을 개발했습니다. 어린 생쥐와 쥐에게 이 방법을 사용하여 그들은 뇌척수액이 주로 뇌 기저부에 있는 작은 채널을 통해 뇌로 들어가는 것을 보여주었는데, 이 경로는 성인에게서는 볼 수 없었습니다. 또한 그들은 뇌척수액이 뇌의 특정 기능 영역으로 흐른다는 것을 발견했습니다.
"이러한 기능 영역에는 세포의 특정 집합이 포함되어 있으며 그 중 다수는 뉴런이며 아직 발달 중인 뇌의 주요 해부학적 구조와 관련이 있습니다."라고 Strahle은 말했습니다. "우리의 다음 단계는 뇌척수액이 특히 이러한 뉴런으로 흐르는 이유와 뇌척수액에서 어떤 분자가 해당 영역으로 운반되고 있는지 이해하는 것입니다. 발달을 중재하기 위해 이러한 특정 뉴런 집단과 상호 작용할 수 있는 뇌척수액 내 성장 인자가 있습니다. , 그리고 그러한 상호 작용의 중단은 다른 질병 경로를 초래할 수 있습니다."
추가 실험에서 뇌수종은 별개의 뉴런 클러스터로의 뇌척수액 흐름을 감소시키는 것으로 나타났습니다. Strahle과 동료들은 일부 미숙아에게 영향을 미치는 뇌수종의 한 형태를 연구했습니다. 미숙아로 태어난 아기는 출생 시 뇌출혈에 취약하여 뇌수종 및 발달 지연을 유발할 수 있습니다. Strahle과 동료들은 미숙아의 과정을 모방한 어린 쥐의 과정을 유도했습니다. 3일 후, 뇌의 외부 표면에서 중앙으로 뇌척수액을 운반하는 작은 채널이 점점 줄어들었고 24개 뉴런 클러스터 중 15개로의 순환이 크게 감소했습니다.
"뇌척수액이 신경 기능과 뇌 발달을 조절할 수 있다는 생각은 잘 탐구되지 않았습니다."라고 Strahle은 말했습니다. "수두증의 경우 과잉 체액을 성공적으로 배출한 후에도 지속되는 인지 기능 장애를 보는 것이 일반적입니다. 뇌의 이러한 기능적 영역에 대한 장애가 있는 뇌척수액 역학은 궁극적으로 뇌 발달에 영향을 미칠 수 있으며 이러한 영역으로의 흐름을 정상화하는 것은 발달 문제를 줄이기 위한 잠재적인 접근 방식입니다. 흥미로운 분야이며 뇌척수액의 다양한 기능을 이해하는 초기 단계에 불과합니다."
출처 : https://www.sciencedaily.com/