Une nouvelle recherche sur les rongeurs révèle des informations surprenantes sur la relation entre l'activité des neurones et le flux sanguin, ainsi que sur la façon dont la consommation de sel affecte cerveau.
Fondamentalement, pour reprendre les mots de Javier Stern, auteur de l'étude, "Lorsque vous ingérez des aliments salés, le cerveau le détecte et active une série de mécanismes compensatoires pour faire baisser les niveaux de sodium."
Ça veut dire quoi?
Lorsque les neurones sont activés, il y a généralement une augmentation rapide du flux sanguin dans la région. Cette relation est connue sous le nom de couplage neurovasculaire ou hyperémie fonctionnelle et se produit en dilatant des vaisseaux sanguins dans le cerveau appelés artérioles. Les études antérieures sur le couplage neurovasculaire se limitaient aux zones superficielles du cerveau (telles que le cortex cérébral). Les scientifiques ont étudié comment le flux sanguin change en réponse à l'environnement (comme les stimuli visuels ou auditifs). On ne sait pas si les mêmes principes s'appliquent aux régions cérébrales plus profondes en phase avec les stimuli produits par le corps lui-même, connus sous le nom de signaux intéroceptifs.
Le cerveau... en sel
Pour étudier cette relation entre le sel et le cerveau dans ses régions profondes, une équipe de scientifiques dirigée par Javier Stern, professeur de neurosciences à la Georgia State University, a développé une nouvelle approche. Cette approche combine des techniques chirurgicales et des diagnostics avancés. L'équipe s'est concentrée sur l'hypothalamus, une région cérébrale profonde impliquée dans les fonctions vitales de l'organisme, notamment boire, manger ou réguler la température corporelle, et également impliquée dans la reproduction. L'étude, qui apparaît dans le magazine Cell Reports, examine comment le flux sanguin vers l'hypothalamus a changé en réponse à l'apport en sel.
« Nous avons choisi le sel car le corps a besoin de contrôler très précisément les niveaux de sodium. Nous avons également des cellules spécifiques qui détectent la quantité de sel dans le sang », explique Stern.
Lorsque vous ingérez des aliments salés, le cerveau le détecte et active une série de mécanismes compensatoires pour faire baisser les niveaux de sodium. Le corps le fait en partie en activant les neurones qui déclenchent la libération de vasopressine, une hormone antidiurétique qui joue un rôle clé dans le maintien d'une concentration en sel correcte.
Quels changements ? Résultats surprenants.
Contrairement aux études précédentes qui ont observé un lien positif entre l'activité neuronale et l'augmentation du flux sanguin, les chercheurs ont trouvé un diminution du flux sanguin lorsque les neurones sont activés dans l'hypothalamus.
"Les résultats nous ont pris par surprise car nous avons constaté une vasoconstriction, ce qui est le contraire de ce que la plupart des gens ont décrit dans le cortex en réponse à un stimulus sensoriel", explique Stern. "Normalement, il y a une réduction du flux sanguin dans le cortex dans le cas de maladies comme la maladie d'Alzheimer ou après un accident vasculaire cérébral ou une ischémie."
L'équipe appelle le phénomène "couplage neurovasculaire inverse" ou une diminution du flux sanguin qui produit une hypoxie. Ils ont également observé d'autres différences : dans le cortex, les réponses vasculaires aux stimuli sont très localisées et la dilatation se produit rapidement. Dans l'hypothalamus, la réponse était généralisée et s'est produite lentement, sur une longue période de temps.
"Lorsque nous mangeons beaucoup de sel, notre taux de sodium reste élevé pendant longtemps", déclare Stern. "Nous pensons que l'hypoxie est un mécanisme qui renforce la capacité des neurones à répondre à une stimulation prolongée par le sel, leur permettant de rester actifs pendant une période prolongée."
Sel, hypertension et hypoxie
Les résultats soulèvent des questions intéressantes sur la façon dont l'hypertension peut affecter le cerveau. On pense qu'entre 50 et 60% de l'hypertension est due au sel, c'est-à-dire qu'elle est déclenchée par une consommation excessive de sel. L'équipe de recherche a l'intention d'étudier ce mécanisme de couplage neurovasculaire inverse dans des modèles animaux afin de déterminer s'il contribue à la pathologie de l'hypertension. De plus, ils espèrent utiliser leur approche pour étudier d'autres régions et maladies du cerveau, notamment la dépression, l'obésité et les maladies neurodégénératives.
« Si vous ingérez beaucoup de sel de manière chronique, vous aurez une suractivation des neurones à vasopressine. Ce mécanisme peut alors induire une hypoxie excessive, qui pourrait entraîner des lésions tissulaires dans le cerveau ", explique Stern." Si nous pouvons mieux comprendre ce processus, nous pouvons concevoir de nouveaux objectifs pour arrêter cette activation dépendante de l'hypoxie et peut-être améliorer les résultats des personnes. avec une hypertension artérielle dépendante du sel ".
