新研究發現，心臟和大腦之間與昏厥有關的遺傳途徑

近40%的人一生中至少經歷過一次暈厥或暈厥。這些短暫的意識喪失，無論是由疼痛、恐懼、炎熱、換氣過度還是其他原因引起的，都占醫院急診室就診的很大一部分。然而，人們“昏倒”的確切根源機制在很大程度上仍然是一個謎。

加州大學圣地亞哥分校的研究人員與斯克里普斯研究所和其他機構的同事一起，在《自然》雜志上發表了一篇新報告，**確定了心臟和大腦之間與昏厥有關的遺傳途徑。

他們的獨特方法之一是將心臟視為一種感覺器官，而不是長期以來認為大腦發出信號，心臟只是遵循指示的觀點。該論文的資深作者、生物科學學院助理教授Vineet Augustine運用了多種方法來更好地理解心臟和大腦之間的神經連接。

Augustine說:“我們發現，心臟也會向大腦發送信號，從而改變大腦的功能。”研究人員在他們的論文中指出，這項研究得出的信息可能與更好地理解和治療與腦-心連接有關的各種精神和神經疾病有關。

“我們的研究**全面證明了基因定義的心臟反射，它忠實地概括了人類暈厥在生理、行為和神經網絡水平上的特征。”

Augustine與生物科學研究助理Jonathan Lovelace和研究生Jingrui Ma(論文的**作者)以及他們的同事一起研究了與Bezold-Jarisch反射(BJR)相關的神經機制，BJR是一種心臟反射，于1867年**被描述。幾十年來，研究人員一直假設，以心率、血壓和呼吸降低為特征的BJR可能與昏厥有關。但由于參與反射的神經通路尚不清楚，因此缺乏證明這一觀點的信息。

研究人員專注于被稱為結節神經節的感覺簇背后的遺傳學，它是迷走神經的一部分，在大腦和內臟器官(包括心臟)之間傳遞信號。具體來說，迷走神經感覺神經元(VSNs)將信號投射到腦干，被認為與BJR和昏厥有關。在他們尋找新的神經通路的過程中，他們發現表達神經肽Y受體Y2(稱為NPY2R)的VSNs與眾所周知的BJR反應密切相關。

研究人員在小鼠身上研究了這一途徑，他們驚訝地發現，當他們使用光遺傳學(一種刺激和控制神經元的方法)主動觸發NPY2R VSNs時，自由活動的小鼠立即暈倒了。在這些情節中，他們記錄了小鼠大腦中數千個神經元的活動，以及心臟活動和面部特征的變化，包括瞳孔直徑和眨眼。他們還以多種方式使用機器學習來分析數據并確定感興趣的特征。他們發現，一旦NPY2R神經元被激活，老鼠就會表現出快速的瞳孔擴張和人類昏厥時典型的“翻白眼”，同時心率、血壓和呼吸頻率也會受到抑制。他們還測量了流向大腦的血流量減少，這是與加州大學圣地亞哥分校神經生物學和物理系大衛·克萊因菲爾德教授實驗室合作的一個領域。

研究人員在一篇論文總結中寫道:“當我們看到他們的眼睛在大腦活動迅速下降的同時翻了回去時，我們大吃一驚。幾秒鐘后，大腦活動和運動又恢復了。這是我們頓悟的時刻。”

進一步的實驗表明，當NPY2R vsn從小鼠體內移除后，BJR和昏厥癥狀消失。先前的研究表明，昏厥是由腦血流量減少引起的，這項新研究也發現這是正確的，但新的證據表明，大腦活動本身可能起著重要作用。因此，研究結果表明，新基因鑒定的VSNs及其神經通路的激活不僅與BJR有關，而且更重要的是與整個動物生理學、某些大腦網絡甚至行為有關。

因為神經科學家研究大腦，心臟病學家研究心臟，所以以前很難梳理出這樣的發現，但許多研究都是分開進行的。“傳統上，神經科學家認為身體只是跟著大腦走，但現在越來越清楚的是，身體向大腦發送信號，然后大腦改變功能。”

研究人員希望繼續追蹤迷走神經感覺神經元被觸發行動的精確條件。

他們指出:“我們還希望更仔細地檢查暈厥時刻的腦血流量和大腦中的神經通路，以更好地了解這種常見但神秘的情況。”

他們還希望將他們的研究作為一種模式，開發針對暈厥相關疾病的靶向治療方法。

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