Déterminer comment l’acide cérébral affecte la fonction cérébrale

Une étude de John Wemmie, M.D., Ph.D., neuroscientifique à l’Université de l’Iowa. et publié dans les Actes de l’Académie Nationale des Sciences (PNAS) Early Edition révèle que l’acidité élevée ou les faibles niveaux de pH sont associés aux troubles paniques, l’anxiété et la dépression et que les changements dans l’acidité cérébrale sont significatifs pour l’activité cérébrale normale.

Wemmie, un professeur agrégé de psychiatrie de l’UI dit:

« Nous sommes intéressés par l’idée que le pH pourrait changer dans le cerveau fonctionnel parce que nous avons été sur la piste de récepteurs qui sont activés par un faible pH.La présence de ces récepteurs implique la possibilité qu’un faible pH puisse jouer un rôle de signalisation rôle dans le fonctionnement normal du cerveau. « 
Selon les résultats de son étude, le cerveau a besoin de protéines sensibles à l’acide pour produire des réponses de peur normales, ainsi que pour l’apprentissage et la mémoire chez la souris. Il déclare que bien qu’il soit facile d’obtenir un kit pour mesurer le niveau de pH (acidité) pour le sol de jardin par exemple, il n’y a actuellement aucun test simple qui peut mesurer les changements de pH dans le cerveau.

En collaboration avec Vincent Magnotta, Ph.D., professeur agrégé de l’UI de radiologie, de psychiatrie et d’ingénierie biomédicale, l’équipe a développé et évalué une nouvelle approche non invasive pour identifier et surveiller les changements de pH dans les cerveaux vivants.

Leur nouvelle technique d’imagerie basée sur IRM fournit actuellement la meilleure preuve que les changements de pH se produisent effectivement avec la fonction normale du cerveau humain intact, en particulier dans la détection des changements globaux dans le niveau du cerveau du cerveau chez la souris. Ils ont découvert que le signal augmentait pendant l’inhalation de dioxyde de carbone, abaissant le niveau de pH du cerveau, le rendant plus acide, tandis que les injections de bicarbonate diminuaient le signal IRM, augmentant ainsi le pH du cerveau. La relation entre le signal et le pH était linéaire sur la plage testée.

De manière significative, le test semble également détecter une activité cérébrale localisée. L’équipe a mené une expérience classique qui active la région particulière du cerveau associée à la vision, en demandant aux participants humains de voir un damier clignotant. Ils ont observé que la méthode IRM a identifié une baisse du niveau de pH dans cette région particulière.

Magnotta, experte dans le développement de techniques d’imagerie cérébrale basées sur l’IRM (imagerie par résonance magnétique) dit: «Notre étude nous dit, premièrement, que nous avons une technique qui permet de mesurer les changements de pH dans le cerveau et deuxièmement, cette technique basée sur l’IRM suggère que les changements de pH se produisent avec la fonction cérébrale. « 

Wemmie ajoute: «Les résultats soutiennent notre idée originale que l’activité cérébrale peut modifier le pH local dans le cerveau humain pendant une activité normale, ce qui signifie que le changement de pH pourrait être un élément du système de signalisation qui affecte l’activité cérébrale et la fonction cognitive. « 

La nouvelle technique peut également offrir une nouvelle alternative de cerveau. L’IRM fonctionnelle (IRMf) mesure actuellement l’activité cérébrale en détectant un signal causé par les niveaux d’oxygène dans le sang circulant dans les régions actives du cerveau, la nouvelle méthode réagissant aux variations du pH sans être influencée par les changements d’oxygénation du sang. est incapable de répondre aux changements de pH.

Wemmie déclare: «Ce que nous montrons, c’est que notre méthode de détection de l’activité cérébrale dépend probablement des changements de pH et, plus que cela, elle est distincte du signal que l’IRMf mesure.Ceci nous donne un autre outil pour étudier l’activité cérébrale.

Ses études antérieures indiquaient que les changements de pH étaient susceptibles de jouer un rôle dans certaines maladies psychiatriques, telles que l’anxiété et la dépression. La nouvelle technique pourrait permettre à Wemmie et à son équipe d’étudier plus avant l’impact de l’évolution du pH dans ces conditions.

Il conclut en disant:

«L’activité cérébrale est probablement différente chez les personnes atteintes de troubles cérébraux, comme les troubles bipolaires ou la dépression, ce qui pourrait se refléter dans cette mesure et peut-être le plus important, en fin de compte, ce signal pourrait-il être anormal ou perturbé? Et si c’est le cas, cela pourrait être une cible pour la manipulation et le traitement? « 
Écrit par Christine Kearney

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