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Neurovaskuläres System: Verlangen nach Blut

Nervenzellen und Blutgefäße im Gehirn arbeiten normalerweise fein aufeinander abgestimmt – aber wie funktioniert das? Und was passiert, wenn die beiden Teamworker sich nicht richtig verstehen?
Ein perfektes VersorgungsnetzLaden...

Das Gehirn ist ein Spritfresser. Obwohl es kaum zwei Prozent des gesamten Körpergewichts ausmacht, verschlingt es rund ein Fünftel der vom Organismus täg­lich benötigten Energie. Seinen Treibstoff, hauptsächlich Sauerstoff und den Einfach­zucker Glukose, bezieht es aus einem weit verzweigten Blutgefäßsystem. Aneinandergehängt ergäben alle Adern und Äderchen, die das Gehirn versorgen, eine Länge von 600 Kilometern!

Die Blutgefäße arbeiten bemerkenswert flexibel. Werden bestimmte Hirnareale gerade besonders stark beansprucht, fließt mehr Blut dorthin. Dabei weiten sich die Gefäße vor Ort und lenken so den Blutstrom um – ungefähr so, wie sich im Supermarkt die Kundenschlangen neu verteilen, sobald eine weitere Kasse geöffnet wird.

Da die eigenen Energiereserven des Gehirns verglichen mit denen anderer Organe klein sind, ist es äußerst wichtig, die Vorräte pausenlos aufzufüllen. Wird der Treibstoff kurzfristig knapper, leiden darunter vielleicht einzelne Denkvorgänge. Liefern aber die Blutgefäße längere Zeit zu wenig Blut, verkümmern unter Umständen ganze Nervenzellnetzwerke ...

4/2015

Dieser Artikel ist enthalten in Gehirn&Geist 4/2015

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  • Quellen

Chen, B. R. et al.: A Critical Role for the Vascular Endothelium in Functional Neurovascular Coupling in the Brain. In: Journal of the American Heart Association 3, e00078, 2014

Hillman, M. C.: Coupling Mechanism and Significance of the BOLD Signal: A Status Report. In: Annual Review of Neuroscience 37, S. 161–181, 2014

Kozberg, M. G. et al.: Resolving the Transition from Negative to Positive Blood Oxygen Level-Dependent Responses in the Developing Brain. In: Proceedings of the National Academy of Sciences USA 119, S. 4380–4385, 2014

D'Esposito, M. et al.: Alterations in the BOLD fMRI Signal With Ageing and Disease: a Challenge for Neuroimaging. In: Nature Reviews Neuroscience 4, S 863-872, 2003

Wölfle, S.E. et al.: Nonlinear Relationship Between Hyperpolarisation and Relaxation Enables Long Distance Propagation of Vasodilation. In: The Journal of Physiology 589, S. 2607–2623, 2011