Svenimenti, perché succedono? C’entrano cervello e cuore

Uno studio ha cercato di capire l’origine di determinate situazioni cliniche e ha evidenziato una connessione importante

Lo svenimento è processo ancora poco chiaro agli scienziati. È un fenomeno abbastanza frequente, visto che accade al 40% delle persone almeno una volta nella vita. A riguardo è stato scoperto un percorso neurale che controlla il processo, coinvolgendo un gruppo di neuroni sensoriali che collegano il cuore al tronco encefalico. È uno studio, pubblicato su Nature, che si basa su esperimenti sui topi. Hanno rivelato che le connessioni che intercorrono tra cervello e cuore ci possono portare a perdere conoscenza e a risvegliarci pochi istanti dopo. Infatti, l’attivazione di questi neuroni fa sì che i topi smettano di muoversi e cadano quasi immediatamente riportando gli stessi sintomi della sincope umana, come la rapida dilatazione della pupilla e il roteare degli occhi.

Vineet Augustine, neuroscienziato dell’Università della California a San Diego e coautore dello studio ha detto: “C’è una diminuzione del flusso sanguigno, ma, allo stesso tempo, ci sono circuiti dedicati nel cervello che lo manipolano“. “L’analisi di queste vie potrebbe essere utile per l’indagine delle cause cardiache della sincope e ispirare nuovi approcci terapeutici“, ha affermato invece Kalyanam Shivkumar, cardiologo dell’Università della California, Los Angeles. Il gruppo di ricerca ha identificato i neuroni sensoriali che esprimono un tipo di recettore coinvolto nella contrazione di piccoli muscoli nei vasi sanguigni. Il tutto è stato possibile tramite l’utilizzo dell’analisi del sequenziamento dell’RNA a singola cellula del ganglio nodoso. Si tratta di una parte del nervo vago, che collega il cervello a diversi organi tra cui il cuore. I neuroni in questione, chiamati anche zona periventricolare, sono distinti da altri rami del nervo vago, e formano invece rami nelle parti inferiori e muscolari del cuore, chiamate ventricoli, e si collegano a un’area distinta del tronco encefalico chiamata area postrema.

L’esperimento

Combinando l’imaging a ultrasuoni ad alta risoluzione con l’optogenetica, durante gli esperimenti i ricercatori hanno stimolato i VSN, NPY2R nei topi, monitorando la frequenza cardiaca, la pressione sanguigna, la respirazione e i loro movimenti oculari. Attraverso questo procedimento è stato possibile manipolare neuroni specifici e visualizzare il cuore in tempo reale. Augustine a riguardo ha detto che: “Ciò non era possibile prima, perché bisognava capire l’identità di questi neuroni”. Quando i VSN, NPY2R sono stati attivati, i topi che si muovevano sono svenuti in pochi secondi. I topi hanno manifestato anche altri sintomi della sincope umana, tra cui la riduzione della frequenza cardiaca, della pressione sanguigna, della frequenza respiratoria e del flusso sanguigno al cervello.

I ricercatori hanno utilizzato diversi elettrodi per capire cosa succede all’interno del cervello durante la sincope. L’obiettivo era quello di registrare l’attività di migliaia di neuroni di varie regioni cerebrali nei topi durante i loro svenimenti. L’attività è diminuita in tutte le aree cerebrali, tranne in una dell’ipotalamo, chiamata zona periventricolare. Gli scienziati hanno quindi bloccato l’attività di questa parte specifica, e i topi hanno sperimentato episodi di svenimento più lunghi. Quando poi gli animali sono stati sottoposti alla stimolazione della regione, si sono svegliati e hanno ripreso a muoversi. La squadra di ricerca suggerisce che una rete neurale coordinata che include i VSN, NPY2R e la PVZ regola lo svenimento e il recupero.