Žmonės, kurie lipa per greitai arba per aukštai, rizikuoja susirgti ūmine aukščio liga, kuri gali sukelti gyvybei pavojingą hipoksinį smegenų pažeidimą. Naudodami in vivo elektrochemiją, mokslininkai įrodė, kad prieš sužalojimą vyksta būdingi įvairių smegenų regionų deguonies kiekio pokyčiai.

Tyrėjai praneša, kad smegenų pažeidimo rizika gali būti nuspėjama prieš kelias dienas – galbūt tai naujas būdas nustatyti hipoksinį sužalojimą dideliame aukštyje.

Dėl žemo oro slėgio ir mažo dalinio deguonies slėgio dideliame aukštyje smegenys nepakankamai aprūpina deguonimi (hipoksija).

Taip nutinka ne tik slidinėjant ar kopiant į kalnus, jei į 2500 m įkopiate per greitai, bet, pavyzdžiui, žmonės, gyvenantys aukštesniuose nei 3000 m aukštesniuose Pietų Amerikos ar Azijos regionuose, taip pat gali nukentėti, nepaisant jų aklimatizacijos (lėtinė aukščio liga).

Lengva ūminės aukščio ligos forma prasideda maždaug keturias–šešias valandas po kopimo, galvos skausmu. Jei kopimas nenutrūksta, gali atsirasti papildomų problemų, tokių kaip galvos svaigimas, pykinimas ir širdies plakimas.

Šiuo metu nusileidimas į žemesnį aukštį arba gydymas (nešiojamoje) slėgio kameroje ir deguonies skyrimas yra labai svarbūs siekiant išvengti hipoksijos ir gyvybei pavojingo didelio aukščio hipoksinio smegenų pažeidimo (HHBI).

Dauguma dabartinių ankstyvo HHBI nustatymo metodų palieka daug norimų rezultatų greičio ir tikslumo atžvilgiu.

Lin Zhou ir Bin Su vadovaujama komanda iš Džedziango universiteto pasiūlė naujos strategijos metodą, pagrįstą smegenų regionų deguonies kiekio pokyčiais laikui bėgant.

Naudodama smulkius biologiškai suderinamus elektrodus, komanda ištyrė ryšį tarp deguonies kiekio įvairiose pelių smegenų srityse ir HHBI laipsnio, kai imituojamas didelis aukštis (3000–7500 m) žemo slėgio kameroje.

Hipoksija smegenyse iš karto paskatino deguonies transportavimą iš kitų organų į smegenis. Maždaug per dvi valandas smegenys papildomai perskirstė deguonį: smegenų sritys, kurios labiau toleravo hipoksiją, gavo mažiau deguonies, kad būtų palaikomas tiekimas į svarbesnes sritis.

Elektrocheminiai matavimai parodė, kad modeliuojamame 3000 m aukštyje deguonies kiekis pirminėje somatosensorinėje žievėje (atsakingoje už lytėjimo pojūtį) nuskendo greičiau nei hipokampo (atsakingo už atmintį).

Abiejose srityse jis nuskendo greičiau nei sumažėjo kraujo prisotinimas deguonimi. Šie matavimai koreliuoja su atminties ir jutimo testais. Esant normaliam slėgiui, gyvūnai visiškai atsigavo. Priešingai, po trijų dienų imituojamo 7500 m aukštyje deguonies kiekis abiejose srityse sumažėjo iki maždaug panašiai žemų verčių.

Pelės patyrė sunkų HHBI, įskaitant ląstelių mirtį. Vidutiniame aukštyje atskiri gyvūnai reagavo skirtingai. Remiantis srovėmis, išmatuotomis per pirmąsias vieną ar dvi žemo slėgio modeliavimo valandas, buvo galima numatyti, ar ir kurioje srityje pelė patirs HHBI po trijų dienų.

Remiantis smegenų deguonies lygio pokyčių ypatumais, HHBI riziką buvo galima numatyti prieš kelias dienas. Komanda tikisi panaudoti šias įžvalgas kaip pagrindą galimam ankstyvam artėjančio HHBI aptikimui.