Эксперимент на мозге лабораторной крысы проводит Соколов Алексей Юрьевич – д.м.н., доцент, зав. лабораторией экспериментальной фармакологии и терапии боли Института фармакологии им. А.В. Вальдмана Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени И.П. Павлова
Метод визуализирующей фотоплетизмографии (ВФПГ) представляет большой интерес для медицины, так как способен бесконтактно и в реальном времени продемонстрировать состояние кровотока в ситуациях, где контактные датчики или инвазивные методы мониторинга неприменимы: у пациентов с ожогами, в неонатологии, во время хирургических операций.
Однако природа сигнала, регистрируемого методом фотоплетизмографии, оставалась предметом дискуссий: колебания интенсивности отражённого света связывали с изменением объёма крови в поверхностных сосудах. В своей новой работе впервые ученые смогли экспериментально доказать, что их метод регистрирует пульсовые изменения именно в глубоких церебральных артериях, а не только в поверхностных тканях. Результаты работы опубликованы в журнале Frontiers in Physiology.
Научный коллектив из Института автоматики и процессов управления ДВО РАН и Северо-Западного окружного научно-клинического центра ФМБА России, Института физиологии им. И.П. Павлова РАН (Санкт-Петербург) совместно с коллегами из Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета им. И.П. Павлова провёл исследования на лабораторных животных (крысах), применяя разработанную ими систему ВФПГ с синхронизацией видеозаписи и электрокардиограммы. В ходе эксперимента животным поочередно вводили два препарата с противоположным эффектом: аденозинтрифосфат (АТФ), который расширяет сосуды, и норадреналин, который их сужает.
Оказалось, что пульсовой сигнал ВФПГ при этом менялся противоположно изменениям системного артериального давления. Например, когда вводили АТФ, давление падало, но кровоток в мозге резко возрастал — это значит, что глубокие артерии расслабились, сработал защитный механизм ауторегуляции. При введении норадреналина картина была зеркальной: после кратковременного скачка давления сосуды мозга сужались и кровоток снижался, даже если высокое давление сохранялось.
Таким образом, авторы впервые продемонстрировали, что бесконтактный метод визуализирующей фотоплетизмографии способен в реальном времени раздельно отражать динамику тонуса глубоких артерий мозга, которые не совпадают с изменениями системной гемодинамики.
«Эта работа – самый серьёзный шаг в доказательстве того, что ВФПГ действительно измеряет процессы в глубинных артериях, а не кровоток в поверхностном слое, — комментирует один из авторов исследования, доктор физико-математических наук Алексей Камшилин, главный научный сотрудник Института автоматики и процессов управления ДВО РАН (г. Владивосток). — Полученные результаты имеют и прикладное значение для медицины. АТФ и норадреналин широко используются в отделениях интенсивной терапии и кардиологии. Детальное понимание их влияния на церебральные артерии позволит врачам более точно подбирать дозировки и минимизировать риски, связанные с недостаточным или избыточным кровоснабжением мозга».
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (грант № 25-15-00400), а также Министерства науки и высшего образования РФ.
Ссылка на статью: frontiersin.org
Источник информации и фото: пресс-служба ИАПУ ДВО РАН
