اکنون دانشمندان میگویند روده ممکن است کلید درک چگونگی این هماهنگی پیچیده در رگهای خونی مغز را در خود داشته باشد. پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا سندیگو کشف کردهاند که حرکات ریتمیک ماهیچههای روده میتواند به توضیح نحوهی انبساط و انقباض هماهنگ رگهای خونی مغز کمک کند. نتایج این تحقیق اخیراً در نشریه Physical Review Letters منتشر شده است.
وقتی نورونهای مغز تحریک میشوند، رگهای خونی بسیار کوچک موسوم به آرتریولها برای رساندن اکسیژن و مواد مغذی بیشتر، گشاد میشوند. این رگها ضرباندار هستند و اغلب با یکدیگر هماهنگ عمل میکنند. اما سالهاست که دانشمندان در تلاشاند بفهمند این هماهنگی چگونه رخ میدهد.
تیم پژوهشی سندیگو برای یافتن پاسخ، به دستگاه گوارش رجوع کرد. آنان دریافتند که رودهها، که بهطور طبیعی برای حرکت دادن غذا منقبض و منبسط میشوند، از الگوی نوسانات هماهنگشدهای پیروی میکنند که یک اثر پلهای ایجاد میکند. به گفتهی پژوهشگران، همین الگو میتواند توضیح دهد که چگونه رگهای خونی مغز نیز بهصورت هماهنگ با یکدیگر عمل میکنند.
ماسیمو ورگاسولا، استاد فیزیک در دانشگاه کالیفرنیا سندیگو، در یک خبرنامه مطبوعاتی گفت: «نوسانگرهای جفتشده با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند و هر بخش از روده یک نوسانگر است که با بخشهای نزدیک خود تعامل دارد. معمولاً نوسانگرهای جفتشده در یک محیط یکنواخت بررسی میشوند؛ یعنی همه نوسانگرها تقریباً در یک فرکانس مشابه هستند. اما در مورد ما، نوسانگرها متنوعتر بودند، درست مانند همان چیزی که در روده و مغز دیده میشود.»
پژوهشگران با استفاده از ریاضیات نشان دادند که چگونه نوسانگرهای مجاور ـ چه در روده و چه در مغز، در صورتی که فرکانسهایشان نزدیک باشد، میتوانند ریتم یکدیگر را همقفل (همزمان) کنند. این همزمانی، گذارهایی پلکانی ایجاد میکند، مشابه همان فرآیندی که طی آن غذا بهصورت پیوسته در رودهها حرکت میکند.
دیوید کلاینفلد، استاد فیزیک و نوروبیولوژی در دانشگاه کالیفرنیا سندیگو، گفت: «پیش از این، این مسئله ریاضی تنها بهصورت تقریبی حل شده بود، اما نه به گونهای که این شکستها و آنچه در نقاط شکست رخ میدهد را توضیح دهد. این یک کشف کلیدی است.»
این یافتههای جدید میتواند در آینده به دانشمندان کمک کند نهتنها عملکرد مغز را بهتر درک کنند، بلکه مشکلات گوارشی مرتبط با حرکت غذا، مایعات و پسماندها در دستگاه گوارش را نیز بهتر بشناسند.
دیوید کلاینفلد گفت: «مغز بهمراتب پیچیدهتر از روده است، اما این همان جلوهی واقعی علم است. شما یک سؤال مطرح میکنید، این سؤال شما را به جایی دیگر هدایت میکند، آن مشکل را حل میکنید و سپس به سؤال اولیه خود بازمیگردید.»
نظرات کاربران