Με τα νέα δεδομένα, η λιποθυμία δεν οφείλεται μόνο στη διαδικασία που μόλις περιγράψαμε. Ο Επίκουρος Καθηγητής Βιολογικών Επιστημών Vineet Augustine, από το University of California (UC) San Diego και επικεφαλής της νέας έρευνας ανέφερε ότι «αυτό που διαπιστώσαμε είναι ότι η καρδιά στέλνει επίσης σήματα πίσω στον εγκέφαλο, κάτι που μπορεί να αλλάξει τη λειτουργία του εγκεφάλου. Η μελέτη μας είναι η πρώτη ολοκληρωμένη απόδειξη ενός γενετικά καθορισμένου καρδιακού αντανακλαστικού, το οποίο ανακεφαλαιώνει πιστά τα χαρακτηριστικά της ανθρώπινης συγκοπής σε επίπεδο φυσιολογικού, συμπεριφορικού και νευρικού δικτύου».

Η ομάδα εξέτασε νευρικούς μηχανισμούς που σχετίζονται με το αντανακλαστικό Bezold-Jarisch (BJR), την καρδιακή λειτουργία που αναγνωρίστηκε το 1867. Το BJR, το οποίο παρουσιάζει μειωμένο καρδιακό ρυθμό, αρτηριακή πίεση και αναπνοή, πιστεύεται ότι σχετίζεται με την λιποθυμία, αν και κάτι τέτοιο δεν αποδείχθηκε ποτέ έως τώρα.

Εδώ, οι ερευνητές εξέτασαν τη γενετική σύνθεση ενός αισθητηριακού συμπλέγματος γνωστού ως οζώδες γάγγλιο, το οποίο είναι μέρος των πνευμονογαστρικών νεύρων, μεταφέροντας σήματα μεταξύ του εγκεφάλου και της καρδιάς. Εδώ, οι αισθητικοί νευρώνες του πνευμονογαστρικού (VSN) στέλνουν σήματα μέχρι το εγκεφαλικό στέλεχος και έχουν συνδεθεί με BJR και λιποθυμία. Σε αυτό το σημείο οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα VSN που εκφράζουν τον υποδοχέα Υ2 του νευροπεπτιδίου Υ (NPY2R) έχουν σημαντική σχέση με τη φυσιολογία του BJR.

Ενεργοποίηση των NPY2R VSN σε ποντίκια

Χρησιμοποιώντας οπτογενετική για τη στόχευση συγκεκριμένων νευρώνων, οι ερευνητές κατάφεραν να ενεργοποιήσουν τα NPY2R VSN σε ποντίκια, γεγονός που προκάλεσε στιγμιαία λιποθυμία στα ζώα. Χρησιμοποιώντας δεδομένα παρατήρησης, ολοκληρωμένα νευρωνικά δεδομένα του εγκεφάλου και μηχανική μάθηση, οι επιστήμονες μπόρεσαν να δείξουν πόσο σημαντικός ήταν ο NPY2R στην πρόκληση λιποθυμίας.

Επιπλέον, όταν ενεργοποιήθηκαν αυτοί οι νευρώνες, τα ποντίκια παρουσίασαν διαστολή της κόρης και το γνωστό λιποθυμικό «κύλιση των ματιών» που παρατηρείται στους ανθρώπους, καθώς και πιο αργούς ρυθμούς καρδιάς και αναπνοής και πτώση της αρτηριακής πίεσης.

«Μείναμε έκπληκτοι όταν είδαμε πώς τα μάτια τους γύρισαν πίσω την ίδια στιγμή που η εγκεφαλική δραστηριότητα μειώθηκε γρήγορα», ανέφεραν οι ερευνητές σε μια περίληψη της εργασίας. «Στη συνέχεια, μετά από λίγα δευτερόλεπτα, η εγκεφαλική δραστηριότητα και η κίνηση επέστρεψαν. Αυτή ήταν η στιγμή μας για την νέα ανακάλυψη», πρόσθεσαν.

Όταν αφαιρέθηκαν τα NPY2R VSN, το BJR και η λιποθυμία στα ποντίκια σταμάτησαν. Έτσι, ενώ προηγούμενες μελέτες έχουν δείξει πώς μια μείωση της ροής του αίματος στον εγκέφαλο προκαλεί λιποθυμία, φαίνεται τώρα προφανές ότι η οδός είναι αμφίδρομη, με πληροφορίες που μεταδίδονται πίσω στον εγκέφαλο.

«Οι νευροεπιστήμονες πιστεύουν παραδοσιακά ότι το σώμα ακολουθεί απλώς τον εγκέφαλο, αλλά τώρα γίνεται πιο σαφές ότι το σώμα στέλνει σήματα στον εγκέφαλο και μετά ο εγκέφαλος αλλάζει λειτουργία», είπε ο Augustine.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο nature.com.