新研究:心臟和大腦間的一條通道導致暈厥

【2024年03月25日訊】(記者林達編譯報導)科學家們在老鼠的心臟和大腦之間發現了一條通道(NPY2R VSN),該通道似乎與意識喪失(暈厥)有關,為多年來的科學難題找到了部分答案。或可促進更好地防治心血管疾病和昏厥。

如果你曾經暈倒過,可能會記得昏倒之前會突然感到頭暈惡心、或者耳鳴、視線模糊、然後就不省人事了,甦醒後你會自問:怎麼回事?

多年來,研究人員將暈厥歸因於大腦血流突然受阻。但這種現象發生的真正原因和機制仍然是個謎。

去年11月1日《自然》(Nature)雜誌上發表的一項研究,描述了小鼠的心腦通道,當其中的神經元被激活時,該通道就會導致昏厥。

研究作者之一、加州大學聖地亞哥分校(UCSD)的神經生物學家維尼特‧奧古斯丁(Vineet Augustine)告訴NBC,「這是第一步,暈厥的原因不僅僅是血流量減少,儘管這也確實產生了一定作用,但還有其它大腦迴路也在起著作用,並不像心臟病學教科書上說的那麼簡單。」

新研究方法

為更好地了解暈厥,研究小組將注意力集中在小鼠身上,研究了迷走神經(Vagus Nerve)中的一組神經元迷走神經將大腦與心臟消化系統連接起來。迷走神經促成了多種身體功能,包括消化、心率、咳嗽、打噴嚏、吞咽和嘔吐。它同時協助身體終止其「戰鬥或逃跑」(fight-or-flight)的應激反應。

研究人員發現了通道中的特定神經元,它將心臟的下腔室與腦幹連接起來。這些神經元具有一種與血管收縮作用相關的受體。

研究人員利用超聲波成像和光遺傳學技術(一種利用光控制神經元的方法)觸發 NPY2R VSN,看看會發生什麼。幾秒鐘之內,之前四處走動的老鼠就失去了知覺,幾秒鐘後,又恢復意識,開始重新行走。

「老實說,我們並不能百分百確定會發生什麼,」加州大學聖地亞哥分校的神經科學家、該論文的合著者喬納森‧洛夫萊斯(Jonathan Lovelace)告訴《科學》(Science)雜誌, 「但我不認為讓其暈倒是可能結果中的首選。」

激活 NPY2R VSN 後,小鼠還表現出人類暈厥的典型症狀,包括瞳孔快速擴張、眼球轉動、血壓降低、心率降低、呼吸頻率抑制和流向大腦的血流減少。根據加州大學聖地亞哥分校的一份聲明,更多測試表明,當研究人員移除 NPY2R VSN 時,暈厥情況就消失了。

此外,研究小組發現,當小鼠昏倒時,大腦所有區域的神經元活動都會減少,除了腦室周圍區域(下丘腦的一個區域)之外。當研究人員阻斷該區域的活動時,小鼠需要更長的時間才能恢復意識。而當刺激這個區域時,老鼠就會醒來。據《自然新聞》報導,這表明暈厥和恢復在某種程度上受到包括 NPY2R VSN 和腦室周圍區域神經網絡的調節。

未來應用可期

「從臨床角度來看,這一切都非常令人興奮,」沒有參與這項研究的倫敦帝國理工學院的臨床心臟病學家理查德‧薩頓(Richard Sutton)說。這項工作「並不能立即回答所有問題,但我認為,通過進一步研究,它可以回答幾乎所有問題。」

該研究作者在論文中寫道,通過進一步了解人類心臟,這項研究可能有助於治療心血管疾病,心血管疾病是世界範圍內導致死亡的首要原因。

此外,這項研究還可以激發預防暈厥的新方法,大約 40% 的人在一生中的某個時刻會暈厥。據 NBC 新聞報導,為了防治暈厥,醫生可以替換或去除與迷走神經相關的基因。

「可以預計即將出現一些治療方法,」沒有參與這項研究的威斯康星大學麥迪遜分校醫學與公共衛生學院的心臟病專家扎卡里‧戈德伯格(Zachary Goldberger)告訴《自然新聞》。◇

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