Учените най-накрая имат отговор
Независимо дали в резултат на топлина, глад, твърде дълго стоене прав или просто гледка на кръв, 40% от хората припадат поне веднъж в живота си. Какво точно причинява тези кратки загуби на съзнание, които изследователите наричат синкоп е мистерия.
Експеримент с мишки разкрива връзките между мозъка и сърцето, които ни карат да губим съзнание и да се събуждаме моменти по-късно. Изследователите са открили нервен път, който контролира процеса. Той включва група сензорни неврони, които свързват сърцето с мозъчния ствол. Активирането на тези неврони е накарало мишките да спрат да се движат и да паднат почти веднага, след което да покажат симптоми, наблюдавани по време на човешки синкоп. Такива са бързо разширяване на зениците и въртене на очите.
След дългогодишното наблюдение, авторите предполагат, че процесът е резултат от намален кръвен поток в мозъка. В същото време има специални вериги в мозъка, които манипулират това.
Изследването на тези пътища може да вдъхнови нови подходи за лечение на сърдечни причини за синкоп.
Нови неврони
Механизмите, които контролират как и защо хората припадат, отдавна са пъзел. Изследователите са склонни да се фокусират върху изучаване на сърцето или мозъка в изолация, отколкото във въпросните последици. Но авторите на изследването разработват инструменти, за да покажат, как тези две системи си взаимодействат.
Използвайки анализ за секвениране на едноклетъчна РНК на част от вагусния нерв, екипът идентифицира сензорни неврони, които експресират рецептор, участващ в свиването на малките мускули в кръвоносни съдове.
Тези неврони, наречени NPY2R VSN, се различават от другите клонове на вагусния нерв, които се свързват с белите дробове или червата. Вместо това те образуват клонове в долните, мускулни части на сърцето, наречени вентрикули. След това се свързват с отделна област на мозъчния ствол, наречена area postrema.
Чрез комбиниране на ултразвуково изображение с висока разделителна способност с оптогенетика, изследователите стимулират NPY2R VSN при мишки, докато наблюдават сърдечната честота, кръвното налягане, дишането и движенията на очите на животните. Това позволява манипулиране на специфични неврони и визуализация на сърцето в реално време.
Когато NPY2R VSN са активирани, мишките, които се движат свободно, припадат за няколко секунди. Освен че показват бързо разширяване на зениците и въртене на очите в орбитите, мишките демонстрират и други симптоми на синкоп при хора. Такива са намален сърдечен ритъм, кръвно налягане, честота на дишане и приток на кръв към мозъка. Това показва, че съществуват рецептори в сърцето, които при задействане могат да го изключат.
Хората обикновено се възстановяват бързо от синкоп. Състоянието обикновено продължава по-малко от 60 секунди. При нахлуването на кислород, те просто се възстановяват.
Мозъчна дейност
За да разберат по-добре какво се случва в мозъка по време на синкоп, изследователите са използвали електроди, за да запишат активността на хиляди неврони от различни негови области по време на припадък. Активността намалява във всички области на мозъка, с изключение на една специфична при хипоталамуса. Тя е известна като перивентрикуларната зона (PVZ).
В последствие учените блокират активността на тази зона и мишките преживяват по-дълги епизоди на припадък. Стимулирането на региона принуждава животните да се събудят и да започнат да се движат отново. Екипът предполага, че координираната невронна мрежа, която включва NPY2R VSN и PVZ, регулира припадъка и възстановяването. Следващият голям въпрос е как се задействат тези неврони. Това си остава една от най-големите загадки, която предстои да бъде решена.
