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晕厥的神经机制被确定!

已有 1101 次阅读 2023-11-3 14:02 |系统分类:海外观察

很多人都有过晕厥的体会,就是一下子失去了意识。但学术界对这种现象发生的机制并不十分了解,这可能让人意外。

晕厥,一种暂时的意识丧失,影响过近40%的人,然而科学家和医生并不完全知道为什么会发生这种情况。研究人员推测,心率、血压和呼吸率的下降——这三位一体的症状长期以来被称为贝佐尔-贾里什反射——可能导致晕厥。现在,神经科学家已经确定了心脏和大脑之间的一条神经通路,这条通路触发了反射并可能在小鼠中引起晕厥。这些发现证明了曾经备受争议的反射确实存在,而且它们有一天可能会指向治疗人类晕厥的方法。

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Heart-brain link offers new potential explanation for fainting | Science | AAAS

Vagal sensory neurons mediate the Bezold–Jarisch reflex and induce syncope | Nature

这项研究是“一项优雅的壮举”,卡尔加里大学心脏病专家、晕厥专家罗伯特·谢尔顿说,他并未参与这项工作。但其他人警告说,这种反射——以及新发现的神经通路——并不是人类晕厥的全部原因,对于人类来说,科学家有一个更详细的模型,涉及到交感神经系统。美国国家神经疾病和中风研究所自主神经系统专家大卫·戈德斯坦说:“实验是正确的。关于[人类晕厥]的推断是错误的。”

对于那些患有晕厥的人来说,这种情况可能令人害怕和困惑。许多人问:“为什么是我?为什么是现在?”谢尔顿说。为了获得更深入的了解,加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的神经科学家维尼特·奥古斯丁和他的同事们检查了小鼠体内的不同类型的神经纤维,这些纤维构成了迷走神经,这是连接大脑、心脏、消化系统和肺部的关键信号通路。他们使用荧光成像和基因分析技术,识别出专门的NPY2R迷走感觉神经细胞,追踪了它们的路径从心脏下腔的一个壁到脑干的一个叫做最后区的小区域。这些特殊的神经元表达了一种在血管收缩中起作用的受体。

为了测试激活这个大脑-心脏通路的效果,研究人员将一根微小的光纤插入每只小鼠的大脑中,并用脉冲激光刺激最后区。“我们真的不确定会发生什么,”UCSD的神经科学家、该论文的共同作者乔纳森·洛夫莱斯说。“但我认为让他们倒下并晕倒并不是最重要的事情。”

但事实就是这样。研究人员今天在《自然》杂志上报告说,作为对刺激的反应,小鼠的心率、呼吸率和血压骤降,它们昏倒了78秒钟。当同样的神经通路被阻塞时,同样的大脑刺激不再导致小鼠晕倒。奥古斯丁说:“这是第一个通过触发贝佐尔-贾里什反射来调节晕厥的遗传确定的神经元通路。”

研究人员还表明,帮助调节血压的心脏主动脉弓中的迷走神经细胞并不是通路的一部分。这些细胞与连接心脏和大脑并影响血压的NPY2R迷走神经元在基因上是不同的。UCSD的神经科学家、该论文的共同作者马金瑞还使用成像技术排除了新定义通路中的细胞可能接收来自其他器官的信号的可能性。她说:“这个通路和其他已知通路之间几乎没有重叠。”

谢尔顿说,目前还不清楚为什么在晕厥期间,在这个新定义的通路中的NPY2R迷走神经细胞会被刺激,这是我们对人类晕厥理解中的一个缺失的部分。戈德斯坦质疑这些小鼠结果——晕厥的动物模型——对人类的相关性有多大,因为对人类来说,我们对晕厥有更好的理解。例如,研究人员没有探索身体交感神经系统的全部作用,它控制着“战斗或逃跑”反应,这可能会导致人类的晕厥,他说。

奥古斯丁同意这项研究的重点是心脏到大脑的感觉通路——这只是晕厥过程中的一个步骤。虽然激活贝佐尔-贾里什反射确实在小鼠中引起了晕厥,但这种反射和交感神经系统之间的相互作用——同一过程中的另一个独立步骤——仍然不清楚,他说。

有趣的是,与其他大脑部位不同,最后区并没有被血脑屏障与血流隔离开来。这意味着药物被摄入或注射到血液中可能会改变它的活动——使其成为药物开发的目标,奥古斯丁说。这提出了一个遥远的可能性——开发治疗晕厥的方法。



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