De nouvelles recherches chez les rongeurs révèlent des informations surprenantes sur la relation entre l’activité neuronale et le flux sanguin, ainsi que sur la manière dont la consommation de sel affecte le flux sanguin. cerveau.
Fondamentalement, pour reprendre les mots de Javier Stern, auteur de l'étude, "Lorsque vous ingérez des aliments salés, le cerveau le perçoit et active une série de mécanismes compensatoires pour faire baisser les niveaux de sodium."
Ça veut dire quoi?
Lorsque les neurones sont activés, cela produit généralement une augmentation rapide du flux sanguin vers la zone. Cette relation est connue sous le nom couplage neurovasculaire ou hyperémie fonctionnelle et se produit par la dilatation des vaisseaux sanguins du cerveau appelés artérioles. Les études antérieures sur le couplage neurovasculaire se sont limitées 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 sait peu de choses sur la question de savoir si les mêmes principes s’appliquent aux régions cérébrales plus profondes adaptées aux stimuli produits par le corps lui-même, appelés signaux intéroceptifs.
Le cerveau… dans le 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 des fonctions corporelles essentielles, 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 la consommation de sel.
« Nous avons choisi le sel car le corps a besoin de contrôler très précisément les niveaux de sodium. Nous disposons également de 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 observaient un lien positif entre l'activité neuronale et l'augmentation du flux sanguin, les chercheurs ont découvert un diminution du flux sanguin lorsque les neurones se déclenchent dans l'hypothalamus.
"Les résultats nous ont surpris car nous avons constaté une vasoconstriction, qui est l'opposé de ce que la plupart des gens ont décrit dans le cortex en réponse à un stimulus sensoriel", explique Stern. "Normalement, une réduction du flux sanguin dans le cortex est observée dans des maladies comme la maladie d'Alzheimer ou après un accident vasculaire cérébral ou une ischémie."
L'équipe appelle le phénomène « Couplage neurovasculaire inversé » ou une diminution du flux sanguin produisant 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.
« Lorsque nous consommons beaucoup de sel, notre taux de sodium reste élevé pendant longtemps », explique 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 ainsi 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 estime qu’entre 50 et 60 % des cas d’hypertension sont dépendants du sel, c’est-à-dire déclenchés par une consommation excessive de sel. L’équipe de recherche compte 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, ce qui pourrait entraîner des lésions tissulaires dans le cerveau », explique Stern. "Si nous pouvons mieux comprendre ce processus, nous pourrons concevoir de nouvelles cibles pour arrêter cette activation dépendante de l'hypoxie et peut-être améliorer les résultats pour les personnes souffrant d'hypertension artérielle dépendante du sel."
