Lorsque le flux sanguin fait des vagues à la surface du cerveau, c’est plutôt « bon signe » révèle cette équipe de scientifiques du National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS/NIH). Ses découvertes présentées dans la revue Neuron, qui remettent en question les idées reçues sur le flux sanguin cérébral, apportent une toute nouvelle vision de la santé cérébrovasculaire, et, précisément de la manière dont le réseau de vaisseaux et de capillaires apporte de l’oxygène profondément dans le cortex.
C’est en effet la première fois qu’une équipe parvient à visualiser l’ensemble du réseau de vaisseaux sanguins à travers le cortex. La recherche, menée sur la souris révèle que les vaisseaux sanguins se dilatent et se contractent de manière rythmée, formant ainsi des « vagues » qui traversent la surface du cerveau. En dépit de ces découvertes, le processus qui permet ces ondes reste un mystère.
Un réseau de vaisseaux élastiques qui pompent activement du sang
L’étude utilise des méthodes expérimentales et des analyses de physique et révèle que :
- en plus des impulsions du flux sanguin qui se produisent à chaque battement cardiaque, des vagues plus lentes de flux sanguin traversent le cerveau et se produisent environ toutes les 10 secondes ;
- la modification du flux sanguin provoquée par ces ondes représente jusqu'à 20 % de l'apport sanguin total au cerveau ;
- ce phénomène ne semble que faiblement lié aux changements de l’activité cérébrale ;
- ce réseau de vaisseaux traverse la surface du cerveau avant d’entrer dans le cortex ;
- là, il alimente un deuxième réseau de capillaires qui apporte de l’oxygène plus profondément dans les tissus.
Des vagues qui alimentent et éliminent : les ondes produisent des renflements visibles dans les vaisseaux sanguins, ces renflements facilitant le mélange du liquide autour des cellules du cerveau. Cela a des implications sur la manière dont les déchets et autres matériaux sont éliminés du liquide entourant les cellules cérébrales. Ces impulsions de dilatation et de contraction des vaisseaux sanguins participent non seulement au mélange du fluide qui entoure les cellules mais semble également contribuer à éliminer les protéines mal repliées et d’autres composants du cerveau vers le liquide céphalo-rachidien.
Un mécanisme de protection majeur : les vaisseaux et les capillaires sont donc impliqués dans ce mécanisme de protection « naturel » et « glymphatique » contre différents troubles neurologiques, tels que la maladie d’Alzheimer et d’autres types de démences.
Enfin, ces résultats qui peuvent sembler très fondamentaux, ont des implications cliniques pour l’’interprétation des analyses IRMf, qui mesurent les changements dans l’oxygénation du sang dans les structures cérébrales au fur et à mesure de leur activation. Le fait que ces vagues de modification du flux sanguin se produisent indépendamment de l’activité cérébrale suggère un nouveau niveau de complexité qui devrait désormais être pris en compte lors de l’interprétation du lien entre les données IRMf et l’activation cérébrale.
Source: Neuron 22 May, 2024 DOI : 10.1016/j.neuron.2024.04.034 Long-wavelength traveling waves of vasomotion modulate the perfusion of cortex
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