Исследование, проведенное в NIH паттернов энергии мозга, раскрыло некоторые механизмы действия алкоголя

28.03.2019

Ученые с помощью использования ПЭТ и МРТ, показали, что алкоголь значительно влияет на метаболизм глюкозы в мозге и региональную активность мозга.

Оценка моделей потребления энергии и активности нейронов в человеческом мозге помогло лучше понять, как алкоголь влияет на мозг, согласно исследованию, проведенному в NIH. Новый подход к характеристике энергетических моделей мозга также может быть полезен для изучения психоневрологических заболеваний. Отчет о результатах исследования был опубликован в журнале Nature Communications.

«По сравнению с другими органами тела мозг использует много энергии, и связь между мозговой активностью и использованием энергии является важным маркером здоровья мозга», - сказал доктор Джордж Ф. Коб, директор Национального института алкоголизма. «Это исследование представляет новый способ определения того, как мозговая деятельность связана с потреблением глюкозы, что может быть очень полезно для понимания того, как мозг использует энергию в здоровом состоянии и при болезнях».

Исследование проводилось под руководством доктора Эсана Шокри-Коджори и доктора медицины Норы Д. Волковой из Лаборатории нейровизуализации NIAAA. В предыдущих исследованиях они с коллегами показали, что алкоголь значительно влияет на метаболизм глюкозы в мозге, показатель потребления энергии, а также региональную активность мозга, которая оценивается по изменениям оксигенации крови.

В своем новом исследовании исследователи объединили методы визуализации головного мозга человека, включая FDG-позитронную эмиссионную томографию (ПЭТ) и магнитно-резонансную томографию (МРТ), для измерения метаболизма глюкозы и активности нейронов.

«Мы измерили мощность, наблюдая, в какой степени области мозга активны и используют энергию», - объяснил Шокри-Коджори. «Мы измерили активность областей мозга, наблюдая, в какой степени их использование энергии превышает их обычную активность».

Исследователи показали, что в группе здоровых добровольцев разные области мозга, выполняющие разные функции, имеют разную мощность и разную активность. Затем они исследовали влияние алкоголя на эти параметры, оценивая группу людей, в которую входили умеренно и сильно пьющие люди, и обнаружили, что как острое, так и хроническое воздействие алкоголя влияет на мощность и активность областей мозга.

«У тех, кто много пил, мы видели меньшую активность, например, в таламусе, сенсорных зонах и ??лобной части головного мозга, что важно для принятия решений», - сказал Шокри-Коджори. «Это снижение мощности было интерпретировано как отражение токсического воздействия длительного влияния алкоголя на клетки мозга».

Исследователи также обнаружили снижение мощности при остром воздействии алкоголя в зрительных областях, что было связано с нарушением зрительной обработки. В то же время, в областях зрения наблюдалось наиболее значительное снижение нейрональной активности во время алкогольного опьянения, что согласуется с зависимостью этих областей от альтернативных источников энергии, таких как ацетат, побочного продукта метаболизма алкоголя.

Они пришли к выводу, что, несмотря на широко распространенное снижение метаболизма глюкозы у пьющих с большим количеством алкоголя, по сравнению с пьющими с низким содержанием алкоголя, сильное употребление алкоголя сдвигает мозг в сторону менее эффективных энергетических состояний. Необходимы дополнительные исследования для изучения механизмов, способствующих этой относительной неэффективности».