Мозок потребує постійного постачання киснем, тому локальний ріст активності нейронів веде до посилення кровотоку через них. Цей зв'язок використовується деякими методами вивчення нейронної активності, включаючи функціональну МРТ. Однак у новонароджених такі спостереження дають зовсім іншу картину: збудження нейронів не викликає збільшення кровотоку. Нове дослідження показує, що мозок, який дозріває вже після народження, вчиться не тільки працювати, а й харчуватися, поступово посилюючи кореляцію між нейронною активністю і кровотоком. Звіт про роботу публікує .Учені з лабораторії професора Колумбійського університету в Нью-Йорку Елізабет Хіллман (Elizabeth Hillman) використовували ГМ-мишей, що несуть флуоресцентні мітки генетично кодованого індикатора кальцію (GCaMP). Паралельно вчені стежили за динамікою вмісту в тканинах мозку оксигемоглобіну, що несе кисень, і «порожнього» дезоксигемоглобіну. Стимулюючи лапку або вусики тварин різного віку, від новонароджених до дорослих, вони порівняли виникаючу при цьому активність нейронів зі змінами їх кровопостачання.
Авторам вдалося показати, що у мало народжених мишат сигнал з'являється лише в одній з півкуль - наприклад, правом при тактильному або електричному подразненні задньої лівої лапки. Лише на 13-й день життя, коли в мозку сформувалися «далекодіючі» зв'язки, стимуляція почала викликати симетричну активність другої півкулі. Однак паралельно дозріванню самого мозку формуються і судини, що забезпечують його повноцінне харчування. У перші дні життя тварин простимульована активність групи нейронів не вела ні до яких реєстрованих змін кровотоку до них. Їх зв'язок швидко розвивався з віком, і у дорослих мишей нейронна активність вже надійно викликала посилення постачання кров'ю
За допомогою флуоресценції окислених і відновлених флавопротеїнів вчені виміряли насичення тканин киснем. Виявилося, що нерозвинена судинна мережа незрілого мозку не завжди здатна забезпечити нейрони киснем у кількості, достатній хоча б для підтримки покоїться стану. Теоретично, така гіпоксія здатна призвести до масової загибелі клітин, проте мозок новонародженого виявляється до неї стійкий. Автори припускають, що ця здатність важлива для захисту мозку в перші критичні хвилини після народження, коли він переходить до постачання киснем через легені. Можливо навіть, що локальна гіпоксія відіграє якусь роль у процесах дозрівання нейронних мереж.