Kaliforniya Üniversitesi (UC) San Diego'dan araştırmacılar, ilk kez, kalbi beyne bağlayan ve bayılmayı, diğer adıyla senkopu tetikleyen kesin genetik yolu belirlediler. Oldukça büyük bir keşif olmasının yanı sıra, bayılmanın yaygın ve kalıcı olduğu durumlar için etkili tedaviler bulmanın yöntemini de bulmayı sağlayabilir.
Geleneksel olarak beynin, talimatları hızla takip eden kalbe bir sinyal gönderdiği düşünülüyordu. Ancak Biyoloji Bilimleri Yardımcı Doçenti Vineet Augustine liderliğindeki ekip, bu yolun hikayenin yalnızca yarısı olduğunu göstermeyi başardı.
Augustine, elde ettiklere verilere bağlı olarak, kaylbin beyne de sinyaller gönderebildiğini ve bunun beyin fonsksiyonlarını değiştirebildiğini belirtti. Çalışmalarının, fizyolojik, davranışsal ve sinir ağları düzeyinde bayılmanın ardındaki mekanizmayı özetleyen, genetik olarak tanımlanmış bir "kalp refleksinin" ilk kapsamlı ortaya çıkışı olduğunu da sözlerine ekledi.
Ekip, 1867'de tanımlanan kalp fonksiyonu olan Bezold-Jarisch refleksi (BJR) ile ilgili nöral mekanizmaları inceledi. Kalp atış hızı, kan basıncı ve solunumun azalmasına neden olan BJR'nin bayılmayla ilişkili olduğu düşünüldü ancak hiçbir zaman kanıtlanmadı.
Burada araştırmacılar, beyin ile kalp arasındaki sinyalleri taşıyan vagus sinirlerinin bir parçası olan nodoz gangliyonları olarak bilinen duyusal kümenin genetik yapısına baktılar. Burada vagal duyu nöronları (VSN'ler) beyin sapına sinyaller gönderir ve BJR ve bayılma ile bağlantılı olduğu keşfedildi.
Belirli nöronları hedeflemek için optogenetik kullanan araştırmacılar, farelerde NPY2R VSN'leri tetikleyebildiler ve bu da hayvanların anında bayılmasına neden oldu. Gözlemsel verileri, kapsamlı beyin sinir verilerini ve makine öğrenimini kullanan bilim insanları, NPY2R'nin bayılmayı tetiklemede ne kadar önemli olduğunu göstermeyi başardılar.
Dahası, bu nöronlar aktive edildiğinde, farelerde gözbebeği genişlemesi ve insanlarda da görülen bayılma esnasında 'göz dönmesi', ayrıca kalp ve solunum hızlarında yavaşlama ve kan basıncında düşüş yaşandı. Araştırmacılar; "Beyin aktivitesi hızla düşerken gözlerinin de nasıl geriye döndüğünü gördüğümüzde şaşkına döndük. Sonra birkaç saniye sonra beyin aktivitesi ve hareketi geri geldi. Bu bizim Evreka anımızdı." diye açıkladılar.
NPY2R VSN'ler çıkarıldığında farelerde BJR ve bayılma sona erdi. Önceki çalışmalar beyne giden kan akışındaki azalmanın bayılmayı nasıl tetiklediğini gösterse de, artık bu yolun iki yönlü bir yol olduğu ve bilginin beyne geri iletildiği açıkça görülüyor.
Augustine, "Nörobilimciler geleneksel olarak vücudun sadece beyni takip ettiğini düşünüyor, ancak artık vücudun beyne sinyaller gönderdiği ve ardından beynin işlevini değiştirdiği çok açık hale geliyor" dedi. Bulgular, farklı bir beyin-kalp bağlantısı olan bir dizi psikiyatrik ve nörolojik bozukluğun daha iyi anlaşılması ve tedavisine yönelik araştırmalar için potansiyel yollar sunuyor.
Araştırmacılar; "Ayrıca bu yaygın ama gizemli durumu daha iyi anlamak için senkop anında serebral kan akışını ve beyindeki sinir yollarını daha yakından incelemeyi umuyoruz" açıklamasında bulundu. Ekip artık VSN'leri harekete geçirmek için gereken koşulları tam olarak izlemeyi ve araştırmayı bayılmayla ilişkili sağlık sorunlarına yönelik hedefe yönelik tedaviler geliştirmek için kullanmayı umuyor. Çalışma Nature dergisinde yayınlandı.