Samma kemiska i kroppen som är målgruppen för läkemedlet Viagra. hjälper också våra hjärnor "starta upp" på morgonen så att vi kan bearbeta synintryck, ljud, beröring och annan sensorisk information.
Upptäckten kan leda till en bättre förståelse av viktiga sjukdomar i hjärnan, enligt forskare från Wake Forest University School of Medicine .
"Vi har lärt oss ny information om hur våra hjärnor bearbeta sensorisk information, som kan bidra till att öka vår förståelse för vad som går snett vid tillstånd som schizofreni, ADHD och epilepsi", sa Dwayne Godwin, Ph.D., docent i neurobiologi och anatomi och huvudansvarig för studien, rapporterade på nätet denna vecka i tidskriften Neuroscience.
Genom att studera illrar, som forskarna ut för att förstå betydelsen av kväveoxid, en liten gasformigt molekyl med stora roller i hälsa. Läkemedlet Viagra verkar genom att bromsa nedbrytningen av kväveoxid i penis, vilket leder till ökat blodflöde. Hjärtat läkemedlet nitroglycerin omvandlas till kväveoxid i kroppen och vidgar blodkärlen, lätta smärtan av angina.
I hjärnan är små puffar av gas naturligt frigörs under dagen av hjärnstammen, där den påverkar en annan region som kallas thalamus, men forskarna visste så mycket om sin roll.
Kväveoxid är släppt under medvetenhet, eller väckte tillstånd i hjärnan. I djurstudier fann Godwin och kollegor något överraskande om hur det förbättrar flödet av sensorisk information från ögon till hjärnan att bearbeta vision.
"Precis som en dator ska starta upp sitt operativsystem innan du kör inblandade applikationer som kalkylblad, vaknar kväveoxid släpptes som hjärnan upp kan bädda för mer komplexa hjärnan verksamhet genom att förbättra informationen vid första behandlingen steg," sade Godwin.
Sensorisk information från ögon, hud eller öronen går först till thalamus, som fungerar som en gateway och antingen gör att informationen flöda vidare till hjärnbarken, stoppar tänkande delen av hjärnan, eller det. Forskarna visste att thalamus skickar information till cortex, men visste inte att kväveoxid påverkar hur cortex kommunicerar tillbaka.
"Vad vi har visat är att kväveoxid släpps ut i thalamus förbättrar kommunikationen mellan thalamus och hjärnbarken. Detta är en helt ny förståelse för hur hjärnan kommunicerar", sa Godwin.
Han förklarade att hjärnbarken får visuell information från thalamus som är i grunden bara en liten del av en bild, analogt med en pixel i ett fotografi. Hjärnbarken bygger sedan upp en mer komplex representation, som den sedan matar tillbaka till thalamus att välja vilken information som behövs för att komplettera eller organisera bilden. Kväveoxid ökar denna feedback effekt.