Dlaczego ludzie tracą przytomność: naukowcy prześledzili ten proces

Statystyki pokazują, że prawie 40% ludzi mdleje przynajmniej raz w życiu. A jednak naukowcy nadal nie wiedzą dokładnie, jak wygląda mechanizm tego procesu, gdy dana osoba doświadcza krótkotrwałej utraty przytomności.

Jak donosi New Atlas, badacze z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego rzucili na to nieco światła. Po raz pierwszy zidentyfikowali oni dokładny szlak genetyczny, który łączy serce z mózgiem i który uruchamia proces utraty przytomności. Naukowcy są przekonani, że otwiera to perspektywę znalezienia skutecznych metod leczenia schorzeń, w których omdlenia są częstym i stałym zjawiskiem.

Tradycyjnie uważano, że mózg wysyła sygnał do serca, które szybko reaguje, aby sprowokować omdlenie. Jednak zespół naukowców pod kierownictwem dr Vineeta Augustine'a był w stanie wykazać, że ta ścieżka to tylko połowa sukcesu. "Odkryliśmy, że serce wysyła również sygnały z powrotem do mózgu, co może zmienić jego funkcjonowanie" - powiedział Augustine. Pracę tę nazwał "pierwszą kompleksową demonstracją genetycznie zdefiniowanego odruchu sercowego, który dokładnie odwzorowuje cechy ludzkiego omdlenia na poziomie fizjologicznym, behawioralnym i sieci neuronowej".

Zespół badawczy skupił się na mechanizmach neuronalnych związanych z odruchem Bezolda-Jarischa (BJR), funkcją serca odkrytą w 1867 roku. Uważano, że BJR charakteryzuje się spadkiem częstości akcji serca, ciśnienia krwi i oddychania. Było to związane z rozwojem omdlenia. Jednak do tej pory nie udało się tego udowodnić.

Współcześni naukowcy badali skład genetyczny klastra sensorycznego znanego jako zwoje węzłowe, który jest częścią nerwów błędnych, które przekazują sygnały z mózgu do serca. Neurony czuciowe błędne (VSN) wysyłają sygnały do pnia mózgu i są związane z BJR i omdleniami. Naukowcy odkryli, że VSN, które wyrażają neuropeptyd Y-receptor Y2 (NPY2R), mają znaczący związek z fizjologią BJR.

Wykorzystując optogenetykę do badania określonych neuronów, biolodzy byli w stanie wyzwolić NPY2R w mysich VSN, powodując u zwierząt natychmiastową utratę przytomności. Na podstawie wyników swoich obserwacji, kompleksowych danych na temat neuronów mózgu i uczenia maszynowego, naukowcy z Kalifornii byli w stanie udowodnić znaczenie NPY2R w wywoływaniu omdleń.

Co więcej, aktywacja tych neuronów powodowała rozszerzenie źrenic u myszy doświadczalnych i przewracanie oczami, co jest charakterystyczne dla omdlenia u ludzi. Ponadto zwierzęta wykazywały spowolnienie akcji serca i oddychania, a także spadek ciśnienia krwi. "Byliśmy zdumieni, widząc, jak ich oczy toczą się mniej więcej w tym samym czasie, gdy aktywność ich mózgu gwałtownie spadła" - napisali autorzy badania w swoim artykule. Zauważyli również, że po kilku sekundach aktywność mózgu wróciła do normy. Ten moment był dla nich przełomowy.

Kiedy VSN NPY2R został "wyłączony" u myszy, BJR i rozwój omdleń u myszy ustały. W ten sposób okazało się, że wyniki poprzednich badań, które wykazały, w jaki sposób zmniejszenie przepływu krwi do mózgu powoduje omdlenia, były niedokładne. Teraz dane te zostały uzupełnione o zrozumienie, że ścieżka ta jest dwukierunkowa, gdzie sygnał jest przekazywany z powrotem do mózgu. "Neurolodzy tradycyjnie uważali, że ciało po prostu podąża za mózgiem, ale teraz staje się bardzo jasne, że ciało wysyła sygnały do mózgu, a następnie mózg zmienia funkcję" - wyjaśnił Augustine.

Wyniki uzyskane przez naukowców otwierają potencjalne możliwości dalszych badań i rozwoju terapii wielu zaburzeń psychiatrycznych i neurologicznych, które mają wyraźny związek między mózgiem a sercem. Zespół Augustine'a ma również nadzieję przyjrzeć się bliżej mózgowemu przepływowi krwi i szlakom nerwowym w mózgu w momencie omdlenia, aby pogłębić zrozumienie tego stanu.

Wcześniej OBOZ.UA podzielił się informacjami o tym, jak naukowcy nauczyli się ponownie uruchamiać mózg i przyspieszać naukę.

Subskrybuj OBOZ.UA na Telegramie i Viberze, aby być na bieżąco z najnowszymi wydarzeniami.