Модально-специфичное нейрососудистое сопряжение через послойно разделенные сети артериол

Насколько точно корковый кровоток отражает локальные нейрональные вычисления?

В новой статье, опубликованной в журнале Science, Malescot et al. ставят под сомнение давно принятое допущение о том, что нейрососудистые сигналы единообразно и независимо от модальности отражают суммарную нейрональную активность.

Используя многомасштабную оптическую визуализацию, глубокую двухфотонную микроскопию и компьютерное моделирование на мышах, команда продемонстрировала, что:

1️⃣ Перфузия, зависящая от входного сигнала: Легкое прикосновение, моторно-сенсорная обратная связь, ноцицепция (боль) и спонтанная активность дают заметно различающиеся профили ламинарного кровотока по всей глубине коры.

2️⃣ Субпопуляции артериол: Глубокие проникающие артерии интегративно реагируют на сигналы в широком спектре входных условий. Поверхностным артериолам для расширения требуется достаточный уровень активности в поверхностных слоях.

3️⃣ Гемодинамическое рассопряжение: Прикосновение вызывает более выраженное снижение уровня дезоксигемоглобина (HbR) и более сильный постстимульный провал (undershoot), чем боль, несмотря на то что обе модальности вызывают сопоставимую суммарную нейрональную активность.

Эти результаты показывают, что паттерны кровотока возникают в результате сложного взаимодействия между ламинарной активностью нейронных цепей и архитектурой сосудистой сети — это фундаментальное открытие для интерпретации фМРТ высокого разрешения (на основе BOLD-контраста).

https://www.science.org/doi/10.1126/science.aeb5077

#Нейронаука #Микроциркуляция #Физиология #НейрососудистоеСопряжение #ИсследованияМозга