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Détermination de l'effet de l'acide cérébral sur la fonction cérébrale

Une étude du neuroscientifique de l’Université Iowa John Wemmie, M.D., Ph.D. et publié dans le Actes de l'Académie nationale des sciences (PNAS) Early Edition révèle qu'une acidité élevée ou un faible niveau de pH sont associés à des troubles de panique, à l'anxiété et à la dépression et que des changements dans l'acidité du cerveau sont importants pour l'activité cérébrale normale.
Wemmie, professeur agrégé de psychiatrie à l'UI, a déclaré:

"Nous nous intéressons à l’idée que le pH pourrait changer dans le cerveau fonctionnel parce que nous sommes sur la piste des récepteurs qui sont activés par un faible pH. La présence de ces récepteurs implique la possibilité qu’un faible pH joue un rôle rôle dans la fonction cérébrale normale. "

Selon les résultats de son étude, le cerveau nécessite des protéines sensibles à l'acide pour produire des réactions 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) des sols de jardin par exemple, il n'existe actuellement aucun test simple capable de mesurer les changements de pH dans le cerveau.

En collaboration avec Vincent Magnotta, Ph.D., professeur agrégé en radiologie, psychiatrie et génie biomédical de l’UI, l’équipe a mis au point et évalué une nouvelle approche non invasive pour identifier et surveiller les changements de pH dans le cerveau vivant.
Leur nouvelle technique d'imagerie basée sur l'IRM fournit actuellement les meilleures preuves que les changements de pH se produisent effectivement avec la fonction cérébrale humaine intacte normale, en particulier pour détecter les changements globaux du niveau de pH 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 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 avait révélé une baisse du niveau de pH dans cette région particulière.

Magnotta, une experte dans le développement de techniques d'imagerie cérébrale basées sur l'IRM (imagerie par résonance magnétique), a déclaré: «Notre étude nous indique que nous disposons d'abord d'une technique capable de mesurer les changements de pH dans le cerveau. suggère que des changements de pH se produisent avec la fonction cérébrale. "
Wemmie ajoute: "Les résultats corroborent notre idée initiale selon laquelle l'activité cérébrale peut modifier le pH local au cours d'une activité normale, ce qui signifie que le changement de pH associé aux récepteurs sensibles au pH pourrait faire partie du système . "
La nouvelle technique peut également offrir une nouvelle alternative à l’imagerie cérébrale. L'IRM fonctionnelle (IRMf) mesure actuellement l'activité cérébrale en détectant un signal provoqué par les niveaux d'oxygène dans le sang circulant dans les régions cérébrales actives, la nouvelle méthode réagissant aux changements de pH sans être influencée par les modifications de l'oxygénation sanguine. est incapable de répondre aux changements de pH.
Wemmie déclare: "Ce que nous montrons, notre méthode de détection de l'activité cérébrale dépend probablement des changements de pH et, plus que cela, elle est distincte du signal mesuré par l'IRMf. Cela 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 peut permettre à Wemmie et à son équipe d’étudier plus avant l’impact des changements de pH dans ces conditions.
Il conclut en disant:
"L'activité cérébrale est probablement différente chez les personnes atteintes de troubles cérébraux, tels que bipolaires ou dépressifs, et cela pourrait se refléter dans cette mesure. Et peut-être le plus important en fin de compte, ce signal pourrait-il être anormal ou perturbé par une maladie psychiatrique humaine?" Et si oui, il pourrait être une cible pour la manipulation et le traitement? "

Écrit par Christine Kearney

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