심장과 뇌의 연결은 실신에 대한 새로운 설명을 제공했다

최근 과학계에 따르면 심장과 뇌의 연결은 실신에 대한 새로운 잠재적 설명을 제공했습니다. 뚜렷한 신경 경로는 생쥐의 실신을 유발했으며, 이는 인간에서 이러한 에피소드를 유발하는 원인에 대한 단서가 됐습니다. 일시적인 의식 상실인 실신은 거의 40%의 사람들에게 영향을 미치지만 과학자와 의사들은 이것이 왜 발생하는지 정확히 알지 못합니다. 베졸드-야리쉬 반사로 오랫동안 알려진 세 가지 증상인 심박수, 혈압, 호흡률의 저하가 실신의 원인이 될 수 있다고 연구자들은 가설을 세웠습니다. 이제 신경과학자들은 쥐의 반사를 유발하고 실신을 유발할 수 있는 심장과 뇌 사이의 신경 경로를 찾아냈습니다. 이번 연구 결과는 한때 논란이 되었던 반사 작용이 존재한다는 사실을 입증했으며, 언젠가는 인간의 실신 치료법을 제시할 수도 있을 것입니다. 캘거리 대학의 심장 전문의이자 실신 전문가인 로버트 셸던은 "이 연구는 우아한 역작"이라고 호평했습니다.

 

반면 다른 과학자들은 "반사와 새로 발견된 신경 경로가 교감 신경계와 관련된, 보다 상세한 모델을 가지고 있는 인간의 실신에 대한 전체 이야기는 아니다"라고 경고했습니다. 국립 신경 장애 및 뇌졸중 연구소의 자율신경계 전문가인 데이빗 골드스타인은 "실험은 정확했습니다"라면서도 "인간의 실신에 관해 도출된 추론은 올바르지 않습니다"라고 덧붙였습니다. 셸던은 "실신으로 고통받는 사람들에게 그 상태는 무섭고 당혹스러울 수 있습니다. 많은 사람들이 '왜 나야? 왜 지금?'이라고 말합니다"라고 이야기했습니다. 샌디에이고 캘리포니아 대학교의 신경과학자 비니트 어거스틴과 동료들은 더 많은 통찰력을 얻기 위해 뇌와 심장을 연결하는 주요 신호 전달 경로인 미주 신경을 구성하는 다양한 유형의 쥐의 신경 섬유를 조사했습니다. 이들은 형광 영상과 유전자 분석을 사용해 특수한 NPY2R 미주신경 감각 신경 세포를 식별했습니다. 이들은 심장 하부 방의 벽에서 사후 영역이라고 불리는 뇌간의 작은 영역까지의 경로를 추적했으며, 이러한 특수 뉴런은 혈관 수축에 역할을 하는 수용체를 발현합니다.

 

뇌-심장 경로 활성화 효과를 테스트하기 위해 연구자들은 각 쥐의 뇌에 작은 광섬유를 삽입하고 펄스 레이저를 사용해 사후 부위를 자극했습니다. 캘리포니아 샌디에고 대학의 신경과학자이자 논문의 공동 저자인 조나단 러브레이스는 "솔직히 우리는 무엇을 기대해야 할지 100% 확신할 수 없었습니다. 하지만 넘어지거나 기절하는 일이 최우선 순위에 있다고는 생각하지 않습니다"라고 말했습니다. 하지만 이 일은 일어났고, 연구진은 과학 학술지를 통해 "자극에 반응하여 생쥐의 심박수, 호흡수, 혈압이 급락했으며 7~8초 동안 기절했습니다"라고 보고했습니다. 어거스틴은 "동일한 신경 경로가 차단되면 동일한 뇌 자극으로 인해 쥐가 더 이상 기절하지 않습니다. 이것은 베졸드-야리쉬 반사를 촉발함으로써 실신을 조절하는 최초의 유전적으로 정의된 신경 경로입니다"라고 설명했습니다.

 

또한 연구자들은 혈압 조절을 돕는 심장 대동맥 궁의 미주 신경 세포가 경로의 일부가 아니라는 사실을 밝혀냈습니다. 연구에 따르면 심장과 뇌를 연결하는 이 세포는 혈압에도 영향을 줄 수 있는 NPY2R 미주 신경 세포와 유전적으로 다릅니다. 샌디에고 대학의 신경과학자이자 논문 공동 저자인 징루이 마는 "연구진은 새로 정의된 경로의 세포가 다른 기관으로부터 신호를 수신할 수 있음을 배제하기 위해 영상을 사용했습니다. 이 경로와 다른 알려진 경로 사이에는 겹침이 거의 없습니다"라고 전했습니다. 셸던은 "실신하는 동안 새로 정의된 경로의 NPY2R 미주 신경 세포가 자극되는 이유는 아직 명확하지 않으며, 이는 사람들의 실신을 이해하는 데 누락된 퍼즐 조각"이라고 평가했습니다.

 

골드스타인은 실신에 대한 동물 모델인 쥐의 결과가 실신을 더 잘 이해하는 인간에게 얼마나 관련성이 있는지에 대한 의문을 제기, "연구자들은 사람들의 기절에 기여할 수 있는 투쟁 또는 도피 반응을 지배하는 신체의 교감 신경계의 전체 역할을 탐구하지 않았습니다"라고 말했습니다. 어거스틴은 "연구의 초점, 즉 심장에서 뇌까지의 감각 경로가 실신 과정의 한 단계일 뿐이라는 점에 동의합니다"라면서 "베졸드-야리쉬 반사를 활성화하면 생쥐에서 실신이 발생했지만 이 반사와 동일한 과정의 별도 단계인 교감 신경계의 상호 작용은 아직 불분명합니다"라고 부연했습니다. 과학계에 따르면 뇌의 다른 부분과 다르게 사후 영역은 혈액뇌관문에 의해 혈류와 분리되지 않으며 어거스틴은 "이는 섭취되거나 혈류에 주입된 약물이 잠재적으로 약물의 활동을 변화시켜 약물 개발의 목표가 될 수 있음을 의미합니다. 이는 아무리 멀더라도 실신 치료법을 개발할 가능성을 높여줍니다"라고 첨언했습니다.