NAUČNICI REŠILI MISTERIJU: Evo zašto padamo u nesvest

Zbog vrućine, gladi, predugog stajanja ili prosto zbog pogleda na krv ili igle, 40 odsto ljudi se onesvesti barem jednom u životu.

Međutim, šta tačno izaziva ove kratkotrajne gubitke svesti, koje istraživači nazivaju „sinkope“, već dugo je misterija za kardiologe i neoronaučnike.

Sad su istraživači otkrili nervnu putanju koja uključuje ranije neotkrivenu grupu senzornih neurona koji povezuju srce sa moždanim stablom.

va studija, objavljena 1. novembra u časopisu Nature, pokazuje da aktiviranje tih neurona čini miševe nepokretnim skoro odmah sa simptomima kao što su brza dilatacija zenica i klasično prevrtanje očiju prilikom ljudske sinkope.

Autori sugerišu da ova nervna putanja predstavlja ključ za razumevanje nesvestice, pored stare opservacije da je posledica smanjenog protoka krvi u mozgu.

– Postoji redukcija protoka krvi, ali istovremeno postoje specijalni sklopovi u mozgu koji to kontrolišu – kaže neuronaučnik Vinit Augustin sa Kalifornijskog univerziteta u San Sijegu.

– Proučavanje ovih putanja moglo bi inspirisati nove pristupe tretiranju srčanih uzroka sinkope – kaže kardiolog Kaljanam Šivkumar sa Kalifornijskog univerziteta u Los Anđelesu.

Novi neuroni

Mehanizmi koji kontrolišu kako i zašto ljudi padaju u nesvest odavno zbunjuju naučnike, delimično zbog toga što se uglavnom fokusiraju na izučavanje ili srca ili mozga izolovano. Autori studije su, pak, razvili nove instrumente koji pokazuju interakciju ta dva sistema.

Putem analize jednoćelijskog sekvenciranja RNK nodusnog gangliona, oblasti u živcu vagusu (koji povezuje mozak sa nekoliko organa, uključujući srce), istraživači su identifikovali grupu senzornih neurona koji izražavaju tip receptora uključenog u kontrakciju malih mišića u krvnim sudovima koji izaziva njihovo sužavanje.

Ovi neuroni, nazvani NPY2R VSNs, razlikuju se od drugih grana vagusa povezanih sa plućima ili utrobom. Oni formiraju grane u donjim, mišićnim delovima srca, komorama, i povezani su sa posebnom oblašću moždanog stabla zvanom postrema.

Pomoću nove tehnike koja kombinuje ultrazvuk visoke rezolucije sa optogenetikom – način kontrolisanja aktivnosti neurona pomoću svetlosti – istraživači su stimulisali NPY2R VSNs kod miševa prateći srčani ritam, krvni pritisak, disanje i kretanje očiju.

Kad su NPY2R VSNs aktivirani, miševi koji su se slobodno kretali unaokolo onesvestili su se za nekoliko sekundi. Dok su bili u nesvesti, miševi su ispoljavali slične simptome kao ljudi, uključujući brzu dilataciju zenica i prevrtanje očiju, kao i snižen srčani ritam, krvni pritisak, brzinu disanja i protoka krvi u mozak.

– Sad znamo da postoje receptori u srcu koji će, kad se upale, isključiti srce – kaže Jan Gert van Dajk, klinički neurolog iz Medicinskog centra Lajdenskog univerziteta u Holandiji.

Kod ljudi je sinkopa obično praćena brzim oporavkom. „Neuroni u mozgu su kao vrlo razmažena deca. Treba im kiseonik i treba im šećer, i to odmah“, kaže Dajk. „Prestanu da rade vrlo brzo ako ih lišite kiseonika i glukoze“.

Ove nervne ćelije počinju da umiru posle 2-5 minuta bez kiseonika, ali sinkopa obično traje samo 20-40 sekundi. „Ako ponovo dodate kiseonik, prosto će nastaviti rad vrlo brzo“.

Moždana aktivnost

Istraživači su otkrili da se tokom sinkope moždana aktivnost smanjila u svim delovima mozga osim jednog specifičnog regiona u hipotalamusu poznatog kao PVC.

NAUČNICI OŽIVLJAVAJU LEŠEVE PAUKA! Razlog je veoma bizaran

Kad je blokirana aktivnost PVC, miševi su doživljavali duže epizode nesvestice, dok je stimulacija PVC prouzrokovala da se životinje probude i ponovo počnu kretati. Autori sugerišu da koordinisana nervna mreža koja uključuje NPY2R VSNs i PVC reguliše padanje u nesvest i brzi oporavak koji sledi.

Otkriće NPY2R VSNs ne daje odgovore na sva pitanja odmah, ali bi moglo putem budućeg istraživanja odgovoriti na skoro sve, kaže klinički kardiolog Ričard Saton sa Londonskog imperijalnog koledža.

Pitanja koja kardiolozi postavljaju decenijama sad mogu uključiti neuronaučnu perpektivu i videti kako nervni sistem kontroliše srce, kaže Augustin.

Sledeće veliko istraživanje je kako se ovi neuroni aktiviraju. To je jedna od najvećih zagonetki moje čitave karijere, kaže Dajk.