Skoraj 40 odstotkov ljudi vsaj enkrat v življenju doživi sinkopo ali omedlevico in ta kratka izguba zavesti, bodisi zaradi bolečine, strahu, vročine, hiperventilacije ali česa drugega, predstavlja veliko večino obiskov bolnišnične urgence. ; vendar pa raziskovalci v veliki meri niso prepričani o natančnem mehanizmu, ki pri ljudeh povzroči "sinkopo". Vendar je natančen koreninski mehanizem "omedlevice" ljudi raziskovalcem večinoma neznan. Nedavno je bila v mednarodni reviji Nature objavljena študija z naslovom "Vagalni senzorični nevroni posredujejo Bezold-Jarischev refleks in povzroči sinkopo. Znanstveniki z Univerze v Kaliforniji in drugih ustanov so prvič identificirali specifično genetsko pot med srcem in možgani, ki je vpletena v sinkopo.
Eden od edinstvenih pristopov raziskovalcev je, da srce obravnavajo kot čutni organ, namesto dolgotrajnega mnenja, da možgani pošiljajo signale, srce pa preprosto sledi navodilom. V tej študiji so raziskovalci uporabili različne metode za boljše razumevanje specifičnih nevronskih povezav med srcem in možgani. Ugotovili smo, da srce prav tako pošilja signale v možgane, ki spreminjajo delovanje možganov, in informacije, pridobljene s to študijo, so lahko pomembne za boljše razumevanje in zdravljenje širokega nabora psihiatričnih in nevroloških motenj, povezanih s povezavo med možgani in srcem,« je dejal raziskovalec. Vineet Augustine. Naša študija zagotavlja prvo celovito razlago genetsko določenega srčnega refleksa, ki natančno zajema človeško sinkopo na ravni fiziologije, vedenja in nevronske mreže.
V članku so raziskovalci skupaj raziskovali nevronske mehanizme, povezane z Bezold-Jarischovim refleksom (BJR), srčnim refleksom, ki je bil prvič opisan leta 1867; desetletja so raziskovalci domnevali, da je BJR, za katerega je značilno zmanjšanje srčnega utripa, krvnega tlaka in dihanja, lahko povezana z organsko sinkopo, toda ker nevronske poti, vključene v refleks, trenutno niso znane, raziskovalcem manjka informacije, ki dokazujejo to idejo. Raziskovalci so se osredotočili na analizo genetike za senzoričnimi grozdi, imenovanimi nodozni gangliji, del vagusnega živca, ki prenaša signale za prenos med možgani in notranjimi organi, vključno s srcem; natančneje, vagalni senzorični nevroni (VSN, vagalni senzorični nevroni) projicirajo signale v možgansko deblo in naj bi bili neposredno povezani z BJR in sinkopo, pri iskanju novih nevronskih poti pa so raziskovalci ugotovili, da VSN, ki izražajo nevropeptidni receptor Y Y2 (imenovan NPY2R) sta tesno povezana z dobro znanim odzivom BJR.
Identificirana nova povezava med možgani in srcem.
Slika iz: Narava (2023). DOI:10.1038/s41586-023-06680-7
Raziskovalci so nato preučevali to pot pri miših in bili presenečeni, ko so ugotovili, da so miši, ki so se lahko prosto gibale, takoj omedlele, ko so bili NPY2R VSN aktivno sproženi z uporabo optogenetike, metode stimulacije in nadzora nevronov. Med temi dogodki so raziskovalci zabeležili podatke iz tisočih nevronov v možganih miši, pa tudi spremembe v njihovi srčni aktivnosti in potezah obraza, vključno s premerom zenice in mežikanjem. Z uporabo strojnega učenja na različne načine za analizo podatkov in prepoznavanje zanimivih značilnosti so raziskovalci ugotovili, da ko so bili nevroni NPY2R aktivirani, so miši pokazale hitro širjenje zenice in "zavijanje z očmi", ki je značilno za sinkopo pri ljudeh , medtem ko so bili telesni srčni utrip, krvni tlak in frekvenca dihanja prav tako zavrti. Poleg tega so raziskovalci izmerili zmanjšanje pretoka krvi v možgane.
Raziskovalci so zaključili, da smo bili presenečeni, ko smo videli, kako se njihove oči zavijajo nazaj v čas hitrega upada možganske aktivnosti; nekaj sekund kasneje se je njihova možganska aktivnost in gibanje vrnilo. Nadaljnje študije so pokazale, da so simptomi BJR in sinkope izginili, ko so bili VSN NPY2R odstranjeni iz mišjega organizma. Prejšnje ugotovitve so nakazovale, da je sinkopa posledica zmanjšanega pretoka krvi v možgane, in ta najnovejša študija je pokazala, da je res tako, vendar najnovejši raziskovalni dokazi kažejo, da lahko možganska aktivnost sama igra pomembno vlogo, zato študija kaže, da aktivacija nevronskih poti v strojih novih genetsko identificiranih VSN ni povezana le z BJR, ampak tudi, kar je še pomembneje, s celotno fiziologijo živalskega organizma, nekaterimi možganskimi mrežami in celo vedenjem.
Ker nevroznanstveniki primarno preučujejo možgane, kardiologi pa srce, je bilo prej za raziskovalce težko razvrstiti takšne ugotovitve in številne študije so bile izvedene ločeno; po mnenju raziskovalcev, medtem ko so tradicionalno nevroznanstveniki verjeli, da telo preprosto sledi možganom, danes vse več študij kaže, da organizem pošilja signale v možgane, ti pa nato spremenijo svoje funkcije. Na podlagi najnovejših ugotovitev raziskovalcev se bodo še naprej poglabljali, da bi izsledili natančne pogoje, v katerih se sprožijo senzorični nevroni vagusa. Raziskovalci ugotavljajo, da upajo tudi, da bodo natančneje analizirali cerebralni krvni pretok in nevronske kroge možganov ob pojavu sinkope, da bi bolje razumeli to pogosto, a skrivnostno stanje. Poleg tega raziskovalci upajo, da bo ta študija služila kot model za pomoč pri razvoju ciljnih terapij za motnje, povezane s sinkopo.
Če povzamemo, rezultati tega prispevka osvetljujejo genetsko definiran srčni refleksni mehanizem, ki zajema ključne značilnosti pojava sinkope pri ljudeh na fiziološki, vedenjski ravni in ravni nevronske mreže.
