El flujo sanguíneo se recupera más rápido que el cerebro en micro accidentes cerebrovasculares
Los neurobiólogos de Rice muestran que el aumento del flujo sanguíneo al cerebro no es un indicador preciso de la recuperación neuronal después de un accidente cerebrovascular microscópico. Los investigadores crearon un implante personalizado que combina la capacidad de monitorear simultáneamente el flujo sanguíneo y la actividad cerebral. Crédito: Laboratorio Luan/Universidad Rice
El aumento del flujo sanguíneo al cerebro después de un accidente cerebrovascular microscópico no significa que parte del cerebro se haya recuperado. Al menos no todavía.
Un estudio en Science Advances realizado por el neuroingeniero Lan Luan de la Universidad de Rice y sus colegas utilizaron tecnología avanzada de monitoreo neuronal para descubrir una desconexión significativa entre cuánto tiempo tarda el flujo sanguíneo y la función cerebral en recuperarse en la región de un microinfarto, un pequeño derrame cerebral en tejido de menos de 1 milímetro de tamaño.
El estudio dirigido por Luan, miembro principal de la facultad de la Iniciativa de Neuroingeniería de Rice, muestra «una disociación neurovascular pronunciada que ocurre inmediatamente después de accidentes cerebrovasculares a pequeña escala, se convierte en el más grave de un pocos días después, dura períodos crónicos y varía según el nivel de isquemia», escribieron los investigadores.
El estudio en modelos de roedores reveló que la restauración del flujo sanguíneo en el cerebro ocurre primero, seguida de la restauración de la actividad neuronal. actividad eléctrica. Observaron que la recuperación neuronal podía llevar semanas, incluso para accidentes cerebrovasculares pequeños, y posiblemente más tiempo para accidentes cerebrovasculares más grandes.
El estudio requirió implantes e instrumentación diseñados para monitorear tanto el flujo sanguíneo como la actividad cerebral simultáneamente antes, durante y después del inicio. de accidentes cerebrovasculares.
«Esto comenzó con el dispositivo», dijo Luan, profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en la Escuela de Ingeniería Brown de Rice, quien desarrolló un electrodo neural flexible con el coautor Chong Xie mientras ambos estaban en la Universidad de Texas en Austin. «Esa fue mi transición de ser entrenado como físico de materiales a neuroingeniería.
«Tan pronto como tuvimos los electrodos, quise usarlos para comprender las funciones y disfunciones cerebrales en un dominio que era difícil de sondear con la tecnología anterior», dijo. «Los electrodos son extremadamente flexibles y muy adecuados para combinarse con imágenes ópticas exactamente en las mismas regiones del cerebro».
Los electrodos se combinaron con líneas ópticas capaces de medir el flujo sanguíneo mediante el registro de patrones de motas láser. Los datos combinados, recopilados durante ocho semanas, dieron a los investigadores una comparación precisa entre el flujo sanguíneo y la actividad eléctrica.
«Los trazos en los que nos enfocamos son tan pequeños que cuando sucede, es muy difícil detectarlos a partir de medidas de comportamiento», dijo Luan. «No veríamos fácilmente un deterioro en la locomoción animal, lo que significa que el animal podría alejarse caminando sin problemas, desde una perspectiva laica.
» las implicaciones en los humanos son similares», dijo. «Estos microinfartos pueden ocurrir espontáneamente, especialmente en poblaciones de edad avanzada. Debido a que son tan pequeños, no es como si estuvieras teniendo un derrame cerebral. No lo notarás en absoluto. Pero durante mucho tiempo se ha planteado la hipótesis de que está relacionado con la demencia vascular. «
Luan dijo que se desconoce en gran medida el impacto neurológico de los microinfartos individuales. «Eso es lo que nos motivó a establecer una serie de experimentos para medir realmente directamente los impactos de esas lesiones de escala extremadamente pequeña», dijo.
Si bien sería difícil replicar el estudio en humanos, las implicaciones podría mejorar los diagnósticos de los pacientes que sufren microinfartos.
«Hay muchas similitudes en el acoplamiento neurovascular en modelos de roedores y en humanos», dijo. «Lo que observamos en roedores probablemente tiene una firma similar en humanos, y espero que pueda ser útil para los médicos».
Luan dijo que continúa su investigación en Rice, respaldada por un R01 de cinco años. beca del Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares.
«Estamos interesados en saber no solo cómo un solo microinfarto alteraría la actividad neuronal sino también, acumulativamente, si el efecto de múltiples microinfartos que ocurren en diferentes veces sería más fuerte o más débil que la suma de los individuos», dijo.
Fei He, investigadora especialista en el laboratorio Luan’s Rice, es la autora principal del artículo. Los coautores son los estudiantes graduados de Rice Hanlin Zhu y Xue Li y los investigadores postdoctorales Zhengtuo Zhao y Colin Sullender; y el estudiante graduado de la Universidad de Texas en Austin, Michael Williamson, Theresa Jones, profesora de neurociencia del comportamiento, y Andrew Dunn, profesor de medicina diagnóstica e ingeniería biomédica. Xie es profesor asociado de bioingeniería y de ingeniería eléctrica e informática en Rice.
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Las nuevas sondas ultraflexibles forman una integración confiable y sin cicatrices con el cerebro. Más información: F. He el al., «Mapeo multimodal de la actividad neuronal y cerebral el flujo sanguíneo revela disociaciones neurovasculares duraderas después de accidentes cerebrovasculares a pequeña escala», Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.aba1933 , advances.sciencemag.org/content/6/21/eaba1933 Información de la revista: Science Advances
Proporcionado por Rice University Cita: El flujo sanguíneo se recupera más rápido que el cerebro en micro accidentes cerebrovasculares (22 de mayo de 2020) consultado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-05-blood-recovers-faster-brain-micro.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.