Zbog gladi, predugog stajanja, vrućine ili jednostavno zbog pogleda na krv i iglu, 40 odsto ljudi se bar jednom u životu onesvesti. Ali šta tačno prouzrokuje ove kratkotrajne gubitke svesti koje naučnici nazivaju sinkopa dugo je bio nepoznat kardiolozima i neuronaučnicima.
Nedavno su istraživači otkrili nervni put koji kontroliše ovaj proces, uključujući ranije nepoznatu grupu senzornih neurona koji povezuju srce sa moždanim stablom.
Studija, objavljena u časopisu „Nature“, ukazuje da aktivacija pomenutih neurona čini laboratorijske miševe gotovo odmah nepokretnim, praćeno ispoljavanjem simptoma koji se takođe primećuju tokom sinkope kod ljudi, kao što su brzo širenje i pomeranje zenica.
Autori ističu da je ovakav nervni put ključan za razumevanje nesvestice, pored ranijih saznanja da je ona posledica smanjenog protoka krvi u mozgu.
- Postoji smanjenje protoka krvi, ali u isto vreme postoje posebni krugovi u mozgu koji ovo kontrolišu, objasnio je Vinet Augustin, neuronaučnik sa Univerziteta Kalifornije u San Dijegu i koautor studije.
On dodaje da „proučavanje ovih puteva moglo bi da inspiriše novi pristup lečenju srčanih uzroka sinkope".
Novi neuroni
Mehanizmi koji kontrolišu kako i zašto ljudi padaju u nesvest dugo su zbunjivali naučnike, delom zato što se uglavnom fokusiraju na proučavanje srčanog mišića ili mozga, ali izolovano. Autori ove studije razvili su nove alate koji ukazuju na to kako ova dva sistema međusobno deluju, odnosno kakva je njihova interakcija.
Analizom RNK sekvenciranja ganglija, dela vagusnog nerva koji povezuje mozak sa nekoliko organa, uključujući srce, istraživači su identifikovali grupu senzornih neurona koji ukazuju na vrstu receptora uključenog u kontrakciju malih mišića u krvnim sudovima, prouzrokujući njihovo suženje.
Ovi neuroni, nazvani NPI2R VSN, razlikuju se od drugih grana vagusnog nerva povezanih sa plućima ili crevima. One formiraju grane u donjim mišićnim delovima srca, takozvane komore, i povezane su sa posebnim delom moždanog stabla zvanim "area postrema".
Koristeći novu tehniku koja kombinuje ultrazvučno snimanje visoke rezolucije sa optogenetikom, načinom kontrole neuronske aktivnosti pomoću svetlosti, naučnici su stimulisali NPI2R VSN kod miševa, prateći njihov otkucaj srca, krvni pritisak, disanje i pokrete očiju.
Kada su NPI2R VSN-ovi aktivirani, miševi koji su slobodno lutali su se onesvestili u roku od nekoliko sekundi. Dok su bili bez svesti, kod njih su uočeni slični simptomi kao i kod ljudi: brzo širenje zenica i prevrtanje očiju, ali i drugi simptomi sinkope kao kod ljudi, kao što su smanjen broj otkucaja srca, sniženi krvni pritisak, sniženje brzina disanja i sporiji dotok krvi u mozak.
- Sada znamo da u srcu postoje receptori koji će, kada se aktiviraju, „isključiti‘ srce - rekao je Jan Gert van Dijk, klinički neurolog sa Medicinskog centra Univerziteta u Lajdenu u Holandiji.
Ljudi se obično brzo oporavljaju od sinkope
- Neuroni u mozgu su kao veoma razmažena deca. Njima su potrebni kiseonik i šećer, i to odmah - objasnio je Van Dajk i dodao:
- Oni prestaju da funkcionišu veoma brzo ako ih lišite kiseonika ili glukoze.
Ove nervne ćelije počinju da umiru nakon otprilike dva do pet minuta bez kiseonika, ali sinkopa obično traje manje od 60 sekundi.
- Ako vratite kiseonik, on samo nastavlja da radi i to jednako brzo - objasnio je Van Dijk.
Aktivnost mozga
Da bi bolje razumeli šta se tačno dešava u mozgu tokom sinkope, istraživači su koristili elektrode za snimanje aktivnosti hiljada neurona iz različitih regiona mozga kod laboratorijskih miševa dok su životinje padale u nesvest.
Otkrili su da je aktivnost smanjena u svim oblastima mozga, osim u specifičnom regionu hipotalamusa poznatom kao periventrikularna zona (PVZ).
Kada je ova zona bila blokirana, miševi su doživljavali duže epizode nesvestice, dok je stimulacija PVZ-a uticala na to da su se životinje osvestile i ponovo počele da se kreću. Autori kažu da koordinirana neuronska mreža koja uključuje NPI2R VSN i PVZ reguliše nesvesticu i kasniji oporavak.
Otkriće NPI2R VSN ne daje odmah odgovor na sva pitanja, ali buduća istraživanja mogla bi razjasniti skoro sve nepoznate, kaže klinički kardiolog Ričard Saton sa londonskog Imperijal koledža.
- Pitanja koja su kardiolozi postavljali decenijama sada mogu uključivati neuronaučnu perspektivu kako bi se pokušalo utvrditi kako nervni sistem kontroliše srce - rekao je Avgustin.
Sledeće veliko pitanje je, kaže Dijk, kako se ti neuroni pokreću.
- To je jedna od najvećih zagonetki u mojoj karijeri - dodao je on.