Zbog vrućine, gladi, predugog stajanja ili jednostavno zbog pogleda na krv ili iglu, 40 posto ljudi onesvijesti se bar jednom u životu, no što točno izaziva ove kratkotrajne gubitke svijesti koje znanstvenici nazivaju "sinkopama" već je dugo nepoznanica za kardiologe i neuroznanstvenike.
Nedavno su istraživači otkrili nervnu putanju koja kontrolira taj
proces, a uključuje i ranije nepoznatu grupu senzornih neurona
koji povezuju srce s moždanim deblom.
Studija, objavljena 1. studenoga u časopisu Nature ukazuje na to
da aktiviranje spomenutih neurona čini laboratorijske miševe
nepokretnima gotovo odmah, nakon čega slijedi manifestacija
simptoma uočenih i za vrijeme sinkope kod ljudi, poput brzog
širenja zjenica i prevrtanja očima u očnim dupljama.
Autori ukazuju na to da je upravo ovakva nervna putanja ključna
za razumijevanje nesvjestice, povrh ranijeg saznanja po kojemu je
ona posljedica smanjenog protoka krvi u mozgu.
“Dolazi do smanjenja protoka krvi, no istodobno postoje posebni
sklopovi u mozgu koji to kontroliraju”, pojasnio je
neuroznanstvenik s Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu i
koautor studije, Vineet Augustine.
“Proučavanje ovih putanja moglo bi potaknuti nov pristup
liječenju kardioloških uzroka sinkope”, smatra kardiolog Kalyanam
Shivkumar s Kalifornijskog sveučilišta u Los Angelesu.
Novi neuroni
Mehanizmi koji kontroliraju kako i zbog čega ljudi padaju u
nesvijest već su odavno zagonetka za znanstvenike, dijelom i zbog
toga što se oni uglavnom fokusiraju na proučavanje srčanog mišića
ili mozga, ali izolirano.
Autori ove studije razvili su nove alate koji ukazuju na koji
način ova dva sustava djeluju međusobno, odnosno kakva je njihova
interakcija.
Analizom sekvencioniranja RNK nodusnog ganglija, dijela u živcu
vagusa, koji povezuje mozak s nekoliko organa, uključujući i
srce, istraživači su identificirali grupu senzornih neurona koji
ukazuju na tip receptora uključen u kontrakciju malih mišića u
krvnim žilama, koji izazivaju njihovo suženje.
Ovi neuroni, nazvani NPY2R VSN razlikuju se od ostalih grana
živca vagusa povezanih s plućima ili crijevima. Oni formiraju
grane u donjim mišićnim dijelovima srca, takozvanim ventrikulima
i povezani su s posebnim područjem moždanog debla koje se naziva
‘area postrema’.
Uz pomoć nove tehnike koja kombinira ultrazvučno snimanje visoke
razlučivosti s optogenetikom, načinom kontroliranja aktivnosti
neurona pomoću svjetla, znanstvenici su stimulirali NPY2R VSN u
miševa, prateći im srčani ritam, krvni tlak, disanje i pokrete
očiju.
Kada su se aktivirali NPY2R VSN, miševi koji su se slobodno
kretali uokolo onesvijestili su se za nekoliko sekundi. Dok su
bili u nesvijesti, kod njih su zamijećeni slični simptomi kao kod
ljudi: brzo širenje zjenica i prevrtanje očima u dupljama, ali i
ostali simptomi sinkope kao kod ljudi, poput smanjenog broja
otkucaja srca, sniženoga krvnog tlaka, smanjene brzine disanja i
sporijeg dotoka krvi u mozak.
“Sada znamo da u srcu postoje receptori koji će, kada se
aktiviraju, ‘isključiti’ rad srca”, kazao je Jan Gert van Dijk,
klinički neurolog Medicinskog centra Sveučilišta Leiden u
Nizozemskoj.
Ljudi se obično brzo oporave od sinkope. “Neuroni u mozgu su
poput vrlo razmažene djece. Trebaju kisik i šećer, i to odmah”,
pojasnio je Van Dijk. “Vrlo brzo prestaju funkcionirati uskratite
li im dotok kisika ili glukoze”.
Ove živčane stanice počinju umirati nakon otprilike dvije do pet
minuta bez kisika, no sinkopa obično traje manje od 60 sekundi.
“Ako ponovno dodate kisik, jednostavno će nastaviti s radom i to
jednako brzo”, pojasnio je Van Dijk.
Moždana aktivnost
Da bi što bolje shvatili što se točno događa u mozgu za vrijeme
sinkope istraživači su koristili elektrode za snimanje aktivnosti
tisuća neurona iz različitih regija mozga u laboratorijskih
miševa u trenutku dok su životinje padale u nesvijest.
Ustanovili su da se aktivnost smanjila u svim područjima mozga,
osim u specifičnoj regiji hipotalamusa poznatoj kao
periventrikularna zona (PVZ).
Kad je ta zona bila blokirana miševi su doživljavali dulje
epizode nesvjestice, dok je stimulacija PVZ-a utjecala tako da su
se životinje osvijestile i počele ponovno kretati. Autori kažu da
koordinirana neuronska mreža koja uključuje NPY2R VSN i PVZ
regulira nesvjesticu i oporavak koji potom slijedi.
Otkriće NPY2R VSN-a ne daje odgovore na sva pitanja odmah, no
buduća istraživanja mogla bi pojasniti gotovo sve nepoznanice,
smatra klinički kardiolog Richard Sutton s londonskog Imperial
Collegea.
“Pitanja koja kardiolozi postavljaju desetljećima sada mogu
uključiti i neuroznanstvenu perspektivu da bi se pokušalo
ustanoviti na koji način živčani sustav kontrolira srce”, rekao
je Augustine.
“Sljedeće veliko pitanje je na koji se način ti neuroni pokreću.
To je jedna od najvećih zagonetki u čitavoj mojoj karijeri”,
rekao je Dijk.