Когда сердце сокращается, оно толкает кровь в мозг, и артерии внутри головы на мгновение раздуваются, как садовый шланг при напоре воды. Это движение передаётся мозговой ткани, и мозг едва заметно пульсирует при каждом ударе сердца. Смещения крошечные — как толщина волоса, — но они могут влиять на то, как мозг избавляется от отходов и как в нём распространяются лекарства.
Учёные захотели выяснить, что сильнее влияет на эту пульсацию: изгибы сосудов, толщина их стенок или мягкость самого мозга. Они построили компьютерную модель на основе снимков МРТ здоровой женщины и проверили её по данным о деформации мозга в течение сердечного цикла. Оказалось, что извилистые артерии, особенно внутренняя сонная, деформируют мозг сильнее, а толстые стенки, наоборот, гасят движение, как подушка смягчает удар.
Раньше было непонятно, почему мозг пульсирует именно так, а теперь видно: виновата геометрия сосудов. Эти знания пригодятся хирургам при операциях на сосудах с аневризмами или сужениями, а также помогут предсказывать, как лекарство разойдётся по мозгу.
Мозг при каждом ударе сердца смещается примерно на 0,1–0,3 мм, что сопоставимо с толщиной человеческого волоса, однако этой деформации достаточно, чтобы влиять на транспорт веществ в периваскулярных пространствах.
Работа опубликована не на arXiv. Здесь её страница, PDF и формализация: проверить можно самим, а не только прочитать наш разбор.