Respirazione chiave per aumentare l’ossigeno nel cervello
Un adeguato apporto di ossigeno è fondamentale per il corretto funzionamento del cervello, e carenze di ossigeno nei tessuti sono noti comorbidità nelle malattie umane e l’invecchiamento. Per questo motivo, c’è stato un grande interesse nello studio delle dinamiche dell’ossigenazione cerebrale.
Tuttavia, c’è una lacuna nella nostra comprensione di come il comportamento, come gli esercizi naturali come la locomozione, influenza l’ossigenazione cerebrale. Tuttavia, come le dinamiche dell’ossigeno cerebrale sono controllate nell’animale che si comporta rimane poco chiaro.
Un nuovo studio di un team internazionale di scienziati suggerisce che, contrariamente alla conoscenza accettata, il sangue può portare più ossigeno al cervello dei topi quando esercitano a causa dell’aumento della respirazione confeziona più ossigeno nell’emoglobina.
Nel frattempo, l’unico modo per ottenere più ossigeno al cervello sarebbe quello di ottenere più sangue al cervello aumentando il flusso di sangue. Gli scienziati erano ansiosi di sapere come i livelli di ossigeno del cervello fossero influenzati da comportamenti naturali, precisamente dall’esercizio fisico.
Il modello di respirazione cambia durante i compiti cognitivi. La fase di respirazione si aggancia al compito da svolgere. Nel cervello, gli aumenti di attività neurale di solito sono accompagnati da aumenti di flusso sanguigno.
Anche se ciò che accade all’interno del corpo rimane sconosciuto. Così, gli scienziati hanno usato topi che potevano scegliere di camminare o correre su un tapis roulant e hanno monitorato la loro respirazione, l’attività neurale, il flusso sanguigno e l’ossigenazione del cervello.
Qing Guang Zhang, un borsista post-dottorato in scienze ingegneristiche e meccaniche, ha detto: “Abbiamo previsto che l’ossigenazione del cervello dipendesse dall’attività neurale e dal flusso sanguigno. Ci aspettavamo che l’ossigenazione sarebbe scesa nella corteccia frontale del cervello se il flusso di sangue fosse diminuito.”
“Questo era quello che pensavamo sarebbe successo, ma poi ci siamo resi conto che era la respirazione a mantenere alta l’ossigenazione.”
“L’unico modo in cui questo potrebbe accadere sarebbe se l’esercizio facesse sì che il sangue trasportasse più ossigeno, il che significherebbe che il sangue non era normalmente completamente saturo di ossigeno.”
Gli scienziati hanno osservato l’ossigenazione nella corteccia somatosensoriale, la corteccia frontale e il bulbo olfattivo, poiché queste sono le aree più accessibili del cervello. Sono state utilizzate varie tecniche per tracciare la respirazione, il flusso sanguigno e l’ossigenazione.
Gli scienziati hanno notato: “L’ossigenazione persisteva quando l’attività neurale e l’iperemia funzionale (aumento del flusso sanguigno) erano bloccati, si verificava sia nel tessuto che nelle arterie che alimentano il cervello ed erano strettamente correlati con il tasso di respirazione e la fase del ciclo di respirazione.”
Lo studio è pubblicato in Nature Communications.