Хотя почти 40% населения теряют сознание в течение жизни, до сих пор ученые не знали точный механизм, который действует, когда мы испытываем это кратковременное, ужасающее отсутствие сознания. То есть до сих пор.
Исследователи из Калифорнийского университета (Калифорния) в Сан-Диего впервые определили точный генетический путь, связывающий сердце с мозгом, который вызывает обморок, или обморок. Это открытие не только является в целом захватывающим, но и открывает путь к поиску эффективных методов лечения состояний, при которых обмороки являются распространенным и постоянным явлением.
Традиционно считалось, что мозг посылает сигнал сердцу, которое быстро следовал указаниям. Но команда, возглавляемая доцентом биологических наук Винит Августин, смогла показать, что этот путь — это только половина дела.
«Мы обнаружили, что сердце также посылает сигналы обратно в мозг, что может изменить функцию мозга», — сказал Августин. «Наше исследование является первой всесторонней демонстрацией генетически обусловленного сердечного рефлекса, который точно воспроизводит характеристики человеческого обморока на физиологическом, поведенческом уровне и уровне нейронной сети».
Команда изучила нейронные механизмы, связанные с Безольдом-Яришем. рефлекс (BJR), сердечная функция, которая была выявлена в 1867 году. Считалось, что BJR, характеризующийся снижением частоты сердечных сокращений, артериального давления и дыхания, связан с обмороками, но это никогда не было доказано.
Здесь исследователи изучили генетический состав сенсорного кластера, известного как узловые ганглии, который является частью блуждающих нервов, передающих сигналы между мозгом и сердцем. Здесь блуждающие сенсорные нейроны (VSN) посылают сигналы в ствол мозга и связаны с BJR и обмороками.
И именно здесь они обнаружили, что VSN, экспрессирующие нейропептид Y-рецептор Y2 (NPY2R), имеют значительную связь. к физиологии BJR
Изображение сердца помечены сенсорными нейронами блуждающего нерва, которые вызывают обморок
Лаборатория Августина, Калифорнийский университет в Сан-Диего
Используя оптогенетику для воздействия на определенные нейроны, исследователи смогли вызвать у мышей VSN NPY2R, в результате чего животные мгновенно теряли сознание. Используя данные наблюдений, комплексные данные о нейронах головного мозга и машинное обучение, ученые смогли показать, насколько важен NPY2R в возникновении обморока.
Более того, когда эти нейроны были активированы, у мышей наблюдалось расширение зрачков и знакомое обморочное «закатывание глаз», которое наблюдается у людей, а также замедление сердечного ритма и дыхания, а также падение кровяного давления.
» Мы были потрясены, когда увидели, как их глаза закатились примерно в то же время, когда активность мозга резко упала», — сообщили исследователи в обзоре статьи. «Затем, через несколько секунд, мозговая активность и движение вернулись. Это был момент нашей эврики».
Когда VSN NPY2R были удалены, BJR и обмороки у мышей прекратились. Таким образом, хотя предыдущие исследования показали, как снижение притока крови к мозгу вызывает обмороки, теперь кажется очевидным, что этот путь — улица с двусторонним движением, где информация передается обратно в мозг.
«Нейробиологи традиционно считают, что тело просто следует за мозгом, но теперь становится совершенно ясно, что тело посылает сигналы в мозг, а затем мозг меняет функции», — сказал Августин.
Полученные результаты открывают потенциальные возможности для исследований, направленных на лучшее понимание и лечение ряда психиатрических и неврологических расстройств, которые имеют четкую связь между мозгом и сердцем.
«Мы также надеемся более внимательно изучить мозговой кровоток и нейронные пути в мозге в момент обморока, чтобы лучше понять это распространенное, но загадочное состояние», — отметили исследователи в исследовании.
Команда надеется теперь отследить точные условия, которые необходимы для возбуждения синкопе. VSN и использовать результаты исследований для разработки таргетных методов лечения состояний, связанных с обмороками.
Исследование было опубликовано в журнале Nature, а на видео ниже показаны «перекрестные помехи» между сердцем и мозгом. «, поскольку сердечная деятельность замедляется в ответ на стимуляцию ВСН, что приводит к обмороку.
Сердце замедляется
