Уютный сайт о здоровье

  • ru

Ученые рассказали, как происходит регуляция дыхания

Ученые рассказали, как происходит регуляция дыхания

Дыхание стимулирует все, что мы делаем, — поэтому его ритм должен быть тщательно организован клетками нашего мозга, верно?

Нет. Каждый вдох, который мы делаем, происходит от беспорядочной группы нейронов — каждый, как солист, выкрикивает свою песню перед тем, как объединиться как хор, чтобы гармонизировать совершенно новую мелодию. Или, в этом случае, качественное дыхание.

Читайте также: Как дыхание может повлиять на вашу память?

В этом суть нового исследования UCLA, опубликованного в онлайн-издании Neuron.

«Мы были удивлены, узнав, что наши мозговые клетки работают вместе, чтобы генерировать ритм дыхания, каждый раз, когда мы делаем вдох. Каждое дыхание похоже на новую песню с одинаковым ритмом».

Джек Фельдман, старший автор, профессор нейробиологии в Медицинской школе им. Дэвида Геффена в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе и сотрудник Института мозговых исследований Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе

Фельдман и его коллеги изучали небольшую сеть нейронов, называемых комплексом preBötzinger. В начале своей карьеры он назвал регион, предположив, что он является основным двигателем ритма дыхания в мозге.

В 2015 году лаборатория Фельдмана обнаружила, что удивительно низкий уровень активности в комплексе preBötzinger стимулирует ритм дыхания. Открытие оставило загадку: как такие незначительные сигналы могли генерировать безошибочный ритм дыхания — неудача которого означает смерть?

Чтобы ответить на эту загадку, команда UCLA изучила срезы мозговой ткани у мышей и тщательно изолировали нейроны preBötzinger Complex от ствола мозга.

Записывая электрическую активность клеток, команда могла «подслушивать разговоры» нейронов с соседними клетками.

По словам первого автора Суфьяна Ашхада, деятельность нейронов напоминала хор, члены которого практикуют и поют друг над другом без помощи дирижера.

Мозг

«Это похоже на то, что каждый нейрон прочищает горло и репетирует свою мелодию, поэтому их коллективный звук не имеет смысла», — сказал Ашхад, постдокторский исследователь в лаборатории Фельдмана. «Однако, когда нейроны взаимодействуют, они быстро синхронизируются, чтобы петь в гармонии, превращая их индивидуальные соло из какофонии в гармонию».

Каждое дыхание начинается с того, что сотни отдельных нейронов беспорядочно запускаются на низких уровнях, а затем быстро синхронизируются. Синхронизированное усилие вызывает всплеск активности, который сигнализирует о сокращении мышц диафрагмы и грудной клетки, заставляя грудь расширяться. Воздух устремляется внутрь и наполняет легкие для вдыхания.

Когда сигнал стихает, грудная клетка выдыхает воздух из легких для выдоха. Цикл повторяется, генерируя ритм дыхания.

Почему это важно? Учитывайте, сколько раз ваше дыхание регулируется. Он ускоряется, когда вы беспокоитесь или тренируетесь, и замедляется, когда вы засыпаете.

Понимание того, как генерируется ритм дыхания, может также помочь ученым в борьбе с ростом смертности от употребления опиоидов, который подавляет способность мозга регулировать дыхание.

Источник: http://dx.doi.org/10.1016/j.neuron.2020.02.005

Добавить комментарий

Войти через Ваше имя
Пожалуйста, укажите ваше имя
Электронная почта
Пожалуйста, укажите ваш e-mail
Комментарий
Пожалуйста, оставьте комментарий

наверх
Данная информация предоставлена
с ознакомительной целью.
Не занимайтесь самолечением
Яндекс.Метрика
bigmir)net TOP 100