Почему люди теряют сознание: ученые отследили процесс

Статистика свидетельствует – за свою жизнь хотя бы раз падают в обморок почти 40% людей. И при этом ученые до сих пор не знали, как выглядит механизм этого процесса, когда человек испытывает кратковременную потерю сознания.

Как пишет издание New Atlas, определенный свет на него пролили исследователи Калифорнийского университета в Сан-Диего. Они впервые определили точный генетический путь, связывающий сердце с мозгом, по которому проходит триггер к процессу потери сознания. Ученые убеждены, что это открывает перед ними перспективу поиска эффективных методов лечения состояний, при которых обморок является распространенным и постоянным явлением.

Традиционно считалось, что мозг посылает сигнал сердцу, которое быстро реагирует, провоцируя обмороки. Но команда ученых во главе с кандидатом биологических наук Винитом Августином смогла показать, что этот путь – это всего лишь половина дела. "Мы обнаружили, что сердце посылает сигналы обратно в мозг, что может изменить функцию мозга", – сказал Августин. Он назвал работу "первой всесторонней демонстрацией генетически определенного сердечного рефлекса, точно повторяющего характеристики человеческого обморока на физиологическом, поведенческом уровне и уровне нейронной сети".

Объектом исследования группы исследователей стали нервные механизмы, связанные с рефлексом Безольд-Яриша (BJR) – сердечной функцией, открытой еще в 1867 году. Считалось, что BJR характеризуется снижением частоты сердечных сокращений, артериального давления и дыхания. Ее связывали с развитием обморока. Но до сих пор не удавалось это доказать.

Современные исследователи изучили генетический состав сенсорного кластера, известного как узловые ганглии, являющегося частью блуждающих нервов – именно они передают сигналы от мозга к сердцу. Здесь блуждающие сенсорные нейроны (VSN) посылают сигналы в ствол мозга и связаны с BJR и обмороком. Ученым удалось установить, что VSN, экспрессирующие нейропептид Y-рецептор Y2 (NPY2R), имеют значительную связь с физиологией BJR.

Воспользовавшись методом оптогенетики, чтобы исследовать некоторые нейроны, биологи смогли запустить у мышей VSN NPY2R, из-за чего животные мгновенно теряли сознание. Взяв за основу результаты своих наблюдений, комплексные данные о нейронах головного мозга и машинное обучение, исследователи из Калифорнии смогли доказать большое значение NPY2R в возникновении обморока.

Более того, активация этих нейронов вызвала у испытуемых мышей расширение зрачков и характерное для состояния потери сознания у людей закат глаз. Кроме того, у животных наблюдалось замедление сердечного ритма и дыхания, а также падение артериального давоения. "Мы были поражены, когда увидели, как их глаза закатились примерно в то же время, когда активность мозга резко упала", – поделились авторы исследования в своей статье. Они также отметили, что через несколько секунд мозговая активность вернулась в норму. И этот момент стал для них прорывным.

Когда у мышей "выключили" VSN NPY2R, BJR и развитие обморока у мышей прекратились. Таким образом, выяснилось, что результаты предыдущих исследований, которые показали, как снижение притока крови к мозгу вызывает обморок, были неточными. Сейчас к этим данным добавилось понимание, что этот путь – улица с двусторонним движением, где сигнал передается обратно в мозг. "Нейробиологи традиционно полагают, что тело просто следует за мозгом, но теперь становится совершенно ясно, что тело посылает сигналы в мозг, а затем мозг изменяет функцию", – объяснил Августин.

Результаты, которых добились ученые, открывают потенциальные возможности для дальнейших исследований и разработки методов лечения ряда психиатрических и неврологических расстройств, которые имеют четкую связь между мозгом и сердцем. Также команда Августина надеется внимательнее изучить мозговой кровоток и нервные пути мозга в момент обморока, чтобы углубить понимание этого состояния.

Ранее OBOZ.UA рассказывал, как ученые научились перезапускать мозг и ускорять обучение.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.