Тільки не непритомнійте: вчені нарешті пояснили, чому люди втрачають свідомість

Попри те, що майже 40% населення Землі хоча б один раз у своєму житті непритомніли, вченим досі не був незрозумілий процес, який відбувається при цьому в організмі, пише New Atlas.

Дослідники з Каліфорнійського університету вперше простежили точний генетичний шлях, який пов'язує серце з мозком і спричиняє непритомність. Таке відкриття прокладає шлях до створення методів лікування станів, за яких непритомність вважається звичним явищем.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

До цього вважалося, що мозок посилає сигнал серцю, яке уповільнює свою роботу. Але команда під керівництвом доцента біологічних наук Вінет Августін довела, що описаний шлях — це тільки половина справи.

"Ми виявили, що серце також посилає сигнали в мозок, що може змінювати роботу мозку. Наше дослідження є першою всебічною демонстрацією генетично визначуваного серцевого рефлексу, що повторює характеристики людської непритомності на фізіологічному, поведінковому рівні та рівні нейронної мережі", — каже Августін.

У своєму дослідженні команда детально вивчила нервові механізми, пов'язані з рефлексом Безольд-Яриша (BJR), він був знайдений у 1867 році. Тоді вчені вважали, що BJR характеризується зниженням частоти серцевих скорочень, артеріального тиску й уповільненням дихання, а це все виливається в непритомність. Щоправда, це припущення ніколи не було доведено.

У межах роботи було вивчено склад сенсорного кластера, відомого як вузлові ганглії, які є частиною блукаючих нервів. Саме вони відповідають за передачу сигналів між мозком і серцем. У цьому випадку, блукаючі сенсорні нейрони (VSN) надсилають сигнал до стовбура мозку, який, своєю чергою, пов'язаний з BJR і непритомністю.

Як виявилося, у цьому процесі залучені блукаючі сенсорні нейрони, які експресують нейропептид Y-рецептор Y2 (NPY2R), що пов'язаний із фізіологією рефлексу Безольд-Яриша.

За допомогою певних нейронів вчені змогли змусити організм мишей виробляти NPY2R, після чого тварини втрачали свідомість. У своїй роботі дослідники змогли пролити світло на вкрай важливу роль NPY2R у виникненні непритомності.

Ба більше, під час активації цих нейронів у мишей спостерігалося розширення зіниць і таке знайоме непритомне "закочування очей". Саме такий ефект спостерігається у людей під час непритомності, а також сповільнення серцевого ритму і дихання, а також падіння артеріального тиску.

"Нас вразив момент, коли ми побачили як у мишей закочуються очі одночасно з падінням активності мозку. Через кілька секунд мозкова активність і рухи відновилися. Це був момент нашої еврики", — кажуть автори дослідження.

Коли ж NPY2R було видалено, то непритомність у мишей припинилася. Таким чином, хоча попередні дослідження показали, як зниження припливу крові до мозку викликає непритомність, тепер видається очевидним, що цей шлях — вулиця з двостороннім рухом, де інформація передається назад у мозок.

"Нейробіологи традиційно вважають, що тіло просто слідує за мозком, але тепер стає цілком зрозуміло, що тіло посилає сигнали в мозок, а потім мозок вносить зміни у свою роботу", — підсумував керівник дослідження.

Нагадаємо, вчені вперше у світі відкрили біобанк для зберігання зразків живого мозку. Науковці зможуть збирати шматочки зразків мозку пацієнтів із метастазами, які ті жертвуватимуть у біобанк за власним бажанням, для наукових досліджень.