Μικρές αλλαγές στα επίπεδα νατρίου στο αίμα μπορεί να επηρεάσουν τη διεγερσιμότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου

Μικρές αλλαγές στα επίπεδα νατρίου στο αίμα μπορεί να επηρεάσουν τη διεγερσιμότητα του ανθρώπινου εγκεφάλου

Ακόμη και εντός υγιών ορίων, μικρές διαφορές στο νάτριο του αίματος συσχετίστηκαν με μετρήσιμες αλλαγές στη διεγερσιμότητα του εγκεφάλου, παρέχοντας νέες ιδέες για το πώς η λεπτή φυσιολογία μπορεί να επηρεάσει τη νευρωνική λειτουργία σε υγιείς ενήλικες.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικόΕπιστημονικές αναφορέςΟι ερευνητές εξέτασαν τη σχέση μεταξύ των επιπέδων ηλεκτρολυτών στο αίμα και της διεγερσιμότητας του φλοιού σε υγιείς ενήλικες. Η μελέτη συνέκρινε τα επίπεδα ηλεκτρολυτών του πλάσματος και τα δεδομένα του ουδού κίνησης ηρεμίας (RMT) από 42 συμμετέχοντες και βρήκε σημαντική συσχέτιση μεταξύ των επιπέδων νατρίου στο πλάσμα και των διαφορών μεταξύ των ατόμων στο RMT.

Συγκεκριμένα, χαμηλότερες συγκεντρώσεις νατρίου εντός του φυσιολογικού φυσιολογικού εύρους συσχετίστηκαν με αυξημένη διεγερσιμότητα του φλοιού. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν ότι η ακριβής ιοντική σύνθεση του ανθρώπινου αίματος μπορεί να σχετίζεται με σταθερές νευροβιολογικές ιδιότητες, αν και τα δεδομένα αντικατοπτρίζουν συσχετισμούς και όχι αιτιώδεις επιδράσεις.

Ομοιόσταση ηλεκτρολυτών στη λειτουργία του εγκεφάλου

Η σύγχρονη νευροβιολογική έρευνα υποθέτει ότι ο εγκέφαλος των θηλαστικών, και συνεπώς των ανθρώπων, βασίζεται σε μια λεπτή ισορροπία φορτισμένων ιόντων, ιδιαίτερα νατρίου, ασβεστίου και καλίου, που κινούνται μέσα και έξω από τα κύτταρα για να παράγουν ηλεκτρικές ώσεις. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται ομοιόσταση ηλεκτρολυτών, είναι εξαιρετικά ζωτικής σημασίας, διατηρείται εξελικτικά και ρυθμίζεται αυστηρά.

Όταν αυτή η ισορροπία διαταράσσεται σοβαρά, όπως στην υπονατριαιμία, οι συνέπειες είναι συχνά φυσιολογικά καταστροφικές, συμπεριλαμβανομένων των επιληπτικών κρίσεων και άλλων νευρολογικών κρίσεων. Προηγούμενη έρευνα έχει καθορίσει υγιή όρια για τις συγκεντρώσεις ηλεκτρολυτών που πιστεύεται ότι είναι επαρκή για τη διατήρηση της διεγερσιμότητας του φλοιού, και αυτά συνήθως αξιολογούνται χρησιμοποιώντας έμμεσες νευροφυσιολογικές μετρήσεις.

Νέες πληροφορίες από τη μεταβλητότητα του κανονικού εύρους

Πρόσφατη έρευνα αμφισβητεί αυτή την άποψη και προτείνει ότι ακόμη και μικρές διακυμάνσεις στις συγκεντρώσεις ιόντων μεταξύ των ατόμων μπορούν να επηρεάσουν τη μάθηση, τη μνήμη και την ευαισθησία σε νευρολογικές ασθένειες. Προηγούμενες προσπάθειες επαλήθευσης αυτών των επιπτώσεων έχουν δώσει αντικρουόμενα αποτελέσματα, συχνά λόγω μικρών μεγεθών δειγμάτων, μεθοδολογικών περιορισμών και ανεπαρκώς ελεγχόμενων διερευνητικών αναλύσεων.

Σχεδιασμός μελέτης και χαρακτηριστικά συμμετεχόντων

Ο στόχος της παρούσας μελέτης ήταν να προσδιοριστεί εάν οι διακυμάνσεις στα επίπεδα ηλεκτρολυτών σε υγιή άτομα σχετίζονται με διαφορές στην ηλεκτρική δραστηριότητα του εγκεφάλου. Η ανάλυση ήταν μια δευτερεύουσα, απροσδιόριστη αξιολόγηση των βασικών δεδομένων από 42 υγιείς νεαρούς ενήλικες ηλικίας 18 έως 30 ετών, που συλλέχθηκαν αρχικά ως μέρος μιας τυχαιοποιημένης δοκιμής που εξέταζε τις γνωστικές επιδράσεις της φαμπριδίνης.

Μέτρηση ηλεκτρολυτών και αξιολόγηση TMS

Συλλέχθηκαν δείγματα αίματος για να μετρηθούν οι συγκεντρώσεις νατρίου, χλωρίου, καλίου, ασβεστίου και φωσφορικών στο πλάσμα. Η διεγερσιμότητα του φλοιού αξιολογήθηκε χρησιμοποιώντας διακρανιακή μαγνητική διέγερση, μια μη επεμβατική τεχνική που προκαλεί μικρά ηλεκτρικά ρεύματα στον εγκέφαλο μέσω ενός μαγνητικού πηνίου που τοποθετείται πάνω από το τριχωτό της κεφαλής.

Το κινητικό κατώφλι ηρεμίας υπολογίστηκε διεγείροντας την περιοχή του κινητικού φλοιού που ελέγχει τους μύες των χεριών και ρυθμίζοντας την ένταση της διέγερσης μέχρι να επιτευχθεί η ελάχιστη δύναμη που απαιτείται για την πρόκληση μυϊκής απόκρισης στις μισές τουλάχιστον δοκιμές. Οι χαμηλότερες τιμές RMT υποδεικνύουν μεγαλύτερη διεγερσιμότητα του φλοιού της σπονδυλικής στήλης, αν και το RMT αντανακλά τόσο φλοιώδεις όσο και μη φλοιώδεις παράγοντες.

Ειδικές για το νάτριο συσχετίσεις με το κινητικό κατώφλι

Οι αναλύσεις αποκάλυψαν μια στατιστικά ισχυρή σχέση μεταξύ των επιπέδων νατρίου στο πλάσμα και της διεγερσιμότητας του φλοιού. Παρατηρήθηκε σημαντική θετική συσχέτιση μεταξύ της συγκέντρωσης νατρίου και του RMT, υποδηλώνοντας ότι τα χαμηλότερα επίπεδα νατρίου συσχετίστηκαν με χαμηλότερα κινητικά κατώφλια και επομένως υψηλότερη διεγερσιμότητα.

Όλοι οι συμμετέχοντες είχαν επίπεδα νατρίου εντός του τυπικού εύρους κλινικής αναφοράς από 136 έως 143 mmol/L. Όταν άλλοι ηλεκτρολύτες εξετάστηκαν μεμονωμένα, δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές συσχετίσεις με το RMT για χλωριούχο, κάλιο, ασβέστιο ή φωσφορικό άλας.

Η προσαρμογή για την ηλικία και το φύλο δεν άλλαξε σημαντικά αυτά τα αποτελέσματα, υποστηρίζοντας την ευρωστία του συσχετισμού, αλλά δεν υποδηλώνει μια αιτιώδη σχέση.

Ερμηνεία, μηχανισμοί και μελλοντική έρευνα

Αυτά τα αποτελέσματα παρέχουν προκαταρκτικές ενδείξεις ότι οι ανεπαίσθητες διαφορές στη συγκέντρωση νατρίου στο αίμα, ακόμη και εντός του φυσιολογικού εύρους, σχετίζονται με διαφορές στον κινητικό ουδό ηρεμίας. Η εκτιμώμενη μεταβολή στο δυναμικό ισορροπίας νατρίου σε αυτήν την περιοχή είναι της τάξης του ενός έως δύο χιλιοστοβολτ.

Οι συγγραφείς προτείνουν ότι η χαμηλότερη περιεκτικότητα σε εξωκυτταρικό νάτριο μπορεί να επηρεάσει διακριτικά την ηλεκτροφυσιολογία της μεμβράνης επηρεάζοντας τη δυναμική του καναλιού νατρίου ή την αγωγιμότητα των ιστών, μεταβάλλοντας έτσι το αποτελεσματικό μαγνητικό πεδίο κατά τη διέγερση.

Απαιτούνται μελλοντικές μελέτες που περιλαμβάνουν πειραματικό χειρισμό των επιπέδων νατρίου, εξατομικευμένη μοντελοποίηση ηλεκτρικού πεδίου και διαμήκεις σχεδιασμούς για να καθοριστεί εάν τα επίπεδα νατρίου επηρεάζουν άμεσα τη διεγερσιμότητα του φλοιού.

Πηγές: