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

Nervna putanja

Međutim, šta tačno izaziva ove kratkotrajne gubitke svijesti, 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 s moždanim stablom.

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

Autori sugeriraju da ova nervna putanja predstavlja ključ za razumijevanje nesvjestice, pored stare opservacije da je posljedica smanjenog protoka krvi u mozgu.

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

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

Novi neuroni

Mehanizmi koji kontroliraju kako i zašto ljudi padaju u nesvijest odavno zbunjuju naučnike, djelimično zbog toga što se uglavnom fokusiraju na izučavanje ili srca ili mozga izolirano. 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 s nekoliko organa, uključujući srce), istraživači su identificirali 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 s plućima ili utrobom. Oni formiraju grane u donjim, mišićnim dijelovima srca, komorama, i povezani su s posebnom oblašću moždanog stabla zvanom postrema.

Pomoću nove tehnike koja kombinira ultrazvuk visoke rezolucije s optogenetikom – način kontroliranja aktivnosti neurona pomoću svjetlosti – istraživači su stimulirali 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 onesvijestili su se za nekoliko sekundi. Dok su bili u nesvijesti, miševi su ispoljavali slične simptome kao ljudi, uključujući brzu dilataciju zjenica 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 Nizozemskoj.

Kod ljudi je sinkopa obično praćena brzim oporavkom.

- Neuroni u mozgu su kao vrlo razmažena djeca. Treba im kisik i treba im šećer, i to odmah - kaže Dajk. Prestanu da rade vrlo brzo ako ih lišite kisika i glukoze.

Ove nervne ćelije počinju da umiru poslije 2-5 minuta bez kisika, ali sinkopa obično traje samo 20-40 sekundi.

- Ako ponovo dodate kisik, prosto će nastaviti rad vrlo brzo.

Moždana aktivnost

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

Kad je blokirana aktivnost PVC, miševi su doživljavali duže epizode nesvjestice, dok je stimulacija PVC prouzrokovala da se životinje probude i ponovo počnu kretati. Autori sugeriraju da koordinirana nervna mreža koja uključuje NPY2R VSNs i PVC regulira padanje u nesvijest i brzi oporavak koji slijedi.

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 perspektivu i vidjeti kako nervni sistem kontrolira srce, kaže Augustin.

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