Czy masz gorącą głowę? Temperatura naszego mózgu nie jest stała

Każdego dnia temperatura naszego mózgu zmienia się. Ustalenie mechanizmów, które za to odpowiadają, może przyczynić się do lepszego diagnozowania i leczenia niektórych chorób mózgu.
Temperatura naszego mózgu zmienia się w trakcie dnia /Fot. Heatwave
Temperatura naszego mózgu zmienia się w trakcie dnia /Fot. Heatwave

Naukowcy już od dawna wiedzą, że neurony są szczególnie wrażliwe na zmiany temperatury (dlatego tak łatwo o udar cieplny). Nie wiedzą jednak, jaka dokładnie jest temperatura mózgu, bo ta zmienia się cyklicznie, a do pomiarów konieczne jest użycie inwazyjnych metod. Szczątkowe informacje pochodzą od pacjentów z urazami mózgu, którym wprowadzane są do czaszek specjalne sondy monitorujące różne parametry. Z drugiej strony jednak, sam uraz mózgu może wpływać na temperaturę tego organu, więc nie wszystkie pomiary są miarodajne.

Jest jednak technika obrazowania mózgu, która pozwala na nieinwazyjne pomiary jego temperatur – mowa o spektroskopii rezonansu magnetycznego (MRS). Wykorzystując tę technikę, zespół Niny Rzechorzek z Laboratory of Molecular Biology (LMB) Uniwersytetu w Cambridge ujawnił, że temperatury naszego mózgu w różnych jego regionach zmieniają się w czasie – także u zdrowych osób. Szczegóły opisano w czasopiśmie Brain.

Gorąca głowa

Naukowcy skorzystali z ogólnoeuropejskiej bazy danych CENTER-TBI, która obejmuje pacjentów z urazami mózgu i znaleźli takich, którym mierzono temperaturę w sposób ciągły. Grupę kontrolną stanowiło 40 zdrowych ochotników (po 20 mężczyzn i kobiet), którym mierzono temperaturę mózgu w sposób nieinwazyjny – przy pomocy MRS. Wyniki zostały włączone do HEATWAVE, powszechnie dostępnej mapy 4D temperatury mózgu zdrowego człowieka.

Największym zaskoczeniem dla uczonych było to, że temperatura mózgu zdrowego człowieka znacznie bardziej różni się od siebie, niż wcześniej zakładano. Zależy od wieku, płci, regionu mózgu i – najważniejsze – pory dnia.

Pomiary wykazały, że temperatury niektórych części ludzkiego mózgu rutynowo przekraczały 40oC, co wskazuje, że takie wartości nie uszkadzają natychmiastowo neuronów. Takie temperatury najczęściej obserwowano w godzinach popołudniowych u kobiet w fazie poowulacyjnej cyklu menstruacyjnego. Co więcej, temperatura rosła wraz z wiekiem. W publikacji czytamy:

Wzrost temperatury związany z wiekiem sugeruje, że zdolność mózgu do chłodzenia pogarsza się z wiekiem. Rodzi to ważne pytanie, którym należy się zająć w dalszych badaniach, czy postępująca niezdolność do chłodzenia mózgu może wpływać na rozwój zaburzeń mózgu związanych z wiekiem, takich jak demencja.

W nocy temperatura mózgu zawsze spada, zarówno u kobiet, jak i u mężczyzn. Odnotowane zmienności mogą wyjaśniać wiele zmian wydajności poznawczej i pomóc nam zrozumieć, jak temperatura mózgu oddziałuje ze snem.

Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości zmiany temperatury mózgu będzie można wykorzystać jako narzędzie diagnostyczne lub prognostyczne, np. w kontekście oceny ryzyka wystąpienia udaru mózgu. Uczeni planują także sprawdzić, czy nieprawidłowa dobowa zmienność temperatury mózgu może być wymiernym biomarkerem nadchodzącej neurodegeneracji.