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心脏也说话？晕厥时大脑和心脏之间的新奇发现

2023-11-30 10:39

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

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Via：Pixabay

作者 | Mario Aguilera

翻译 | Caroline

审校 | 酷炫脑

美工 | Jenny

编辑 | 加薪

一项研究发现了晕厥后大脑与心脏的运行机制联系，不仅强调了脑血流量减少与晕厥有关，还表明大脑活动本身在晕厥中可能发挥着关键作用。

近40%的人在一生中至少经历过一次晕厥或昏厥，这种短暂的意识丧失可能由多种原因引起，如疼痛、恐惧、高温、过度呼吸等。这种现象在医院急诊就诊人数中占有相当大的比例。然而，关于为什么人们会晕厥的确切机制一直是个谜。

一项最新的研究由加利福尼亚大学圣地亚哥分校的研究人员与斯克里普斯研究所和其他机构的合作伙伴进行，首次确定了与晕厥有关的心脏和大脑之间的遗传途径。

这项研究采用了一种独特的方法，将心脏视为一个感觉器官，而不是长期以来普遍认为的大脑发出信号，心脏只是听从指挥的观点。这一独特方法帮助研究人员更好地理解了心脏和大脑之间的这些神经联系。

研究的资深作者、生物科学学院助理教授维尼特-奥古斯丁（Vineet Augustine）表示：“我们发现，心脏也会向大脑发送信号，从而改变大脑的功能。” 研究人员认为，这项研究获得的信息有望有助于更好地理解和治疗与脑心连接相关的各种精神和神经疾病。他们指出，这项研究首次全面展示了基因定义的心脏反射，这一反射在生理、行为和神经网络层面忠实再现了人类晕厥的特征。

奥古斯丁与生物科学研究人员乔纳森·洛夫莱斯（Jonathan Lovelace）和研究生马景瑞（Jingrui Ma）是这篇论文的第一作者，他们的同事研究了与贝佐尔德-杰里什反射（BJR）有关的神经机制，贝佐尔德-杰里什反射是1867年首次描述的一种心脏反射。几十年来，研究人员一直假设，以心率、血压和呼吸减弱为特征的BJR可能与晕厥有关。然而，由于对参与该反射的神经通路知之甚少，因此一直缺乏证据来证实这一观点。

在研究中，研究人员重点研究了迷走神经节的遗传学，这是迷走神经的一部分，负责在大脑和包括心脏在内的内脏器官之间传递信号。具体而言，迷走神经感觉神经元（VSN）将信号传递到脑干，被认为与BJR和晕厥有关。研究人员发现，表达神经肽 Y 受体 Y2（又称 NPY2R）的迷走感觉神经元与BJR反应密切相关。

在对小鼠进行实验时，研究人员惊讶地发现，当他们主动触发 NPY2R VSN 时，小鼠会立即晕倒。他们记录了大脑中成千上万个神经元的活动，以及心脏活动和面部特征的变化，如瞳孔直径和拂动。研究人员还使用多种机器学习方法来分析数据，以确定感兴趣的特征。他们发现，一旦NPY2R神经元被激活，小鼠表现出快速瞳孔扩大和与人类晕厥时常见的“翻白眼”现象相似的变化，同时心率、血压和呼吸频率也受到抑制。研究人员还测量了大脑血流量的减少。

研究人员在论文摘要中报告说："当我们看到他们的眼球在大脑活动迅速下降的同时向后转动时，我们大吃一惊。几秒钟后，大脑活动和运动又恢复了。这太不可思议了。"

进一步的测试表明，当从小鼠体内移除NPY2R VSN时，BJR和晕厥现象也消失了。这项研究不仅强调了脑血流量减少与晕厥有关，还表明大脑活动本身在晕厥中可能发挥着关键作用。因此，这项研究结果认为，新发现的基因VSN及其神经通路的激活不仅与BJR有关，还在整个动物生理学、某些大脑网络和行为学中扮演核心角色。

这些研究结果为神经科学领域提供了新的视角，强调了大脑和心脏之间的紧密联系。研究人员表示，这项研究有助于深入了解晕厥的机制，并为未来开发面向晕厥相关疾病的靶向治疗方法提供了有益的信息。

Via：《白雪公主与七个小矮人》

参考文献（点击滑动查看）

1. Jonathan W. Lovelace， Jingrui Ma， Saurabh Yadav， Karishma Chhabria， Hanbing Shen， Zhengyuan Pang， Tianbo Qi， Ruchi Sehgal， Yunxiao Zhang， Tushar Bali， Thomas Vaissiere， Shawn Tan， Yuejia Liu， Gavin Rumbaugh， Li Ye， David Kleinfeld， Carsen Stringer， Vineet Augustine. Vagal sensory neurons mediate the Bezold–Jarisch reflex and induce syncope. Nature， 2023; DOI: 10.1038/s41586-023-06680-7