大脑调控心脏应激反应的神经机制

筑波大学的研究人员发现大脑可以通过一种新发现的机制来调节心血管系统。这种效应取决于神经递质血清素的特定受体亚型。这项研究证明了大脑在应激反应中产生生理效应的机制。

　　

 

      

图片:筑波大学的研究人员发现了一种新的机制，大脑通过调节心血管系统来应对压力。图片来源:筑波大学

虽然心脏是自主跳动的，但它的功能可以由大脑来调节，以应对诸如压力事件等。在一项新的研究中，筑波大学的研究人员发现了一种新的机制，大脑的特定部分——外侧缰核(Lateral Habenula,LHb，是连接基底节与边缘系统的核团,参与调控奖赏系统及单胺类神经递质的分泌。）调节心血管系统。

心血管系统，特别是心脏和血管，有一定的自主权，使它们能够独立于大脑发挥作用。为了使个体适应新的、有潜在威胁的环境，大脑对心血管系统确实有一定的调节能力。这是通过控制由交感神经和副交感神经系统组成的自主神经系统来实现的。前者对心血管系统有刺激作用，包括增加心率和血压，而后者则相反。

日本筑波大学的科学家《神经科学前沿》杂志上发表了一篇题为Lateral Habenula Regulates Cardiovascular Autonomic Responses via the Serotonergic System in Rats的文章。

“从进化的角度来看，大脑在保护个体免受捕食者攻击方面有着不可思议的重要功能，”该研究的主要作者Tadachika Koganezawa教授说。“但即使没有食肉动物，我们的身体也会对压力情况做出反应。在这项研究中，我们想要确定大脑是如何通过自主神经系统调节心血管系统的。”

为了实现他们的目标，研究人员把重点放在了LHb上。LHb位于大脑深处，众所周知，它控制着人们对压力事件的行为反应，从而引发强烈的心血管反应。然而，它是如何做到这一点的还不清楚。为了解决这个问题，研究人员通过头骨插入电极电刺激大鼠的LHb。刺激LHb导致心动过缓(低心率)和平均动脉压(MAP)升高，这是一个评估整体血压的临床有用参数。

为了确定LHb如何与自主神经系统相互作用来调节心血管系统，研究人员然后通过切断主要的副交感神经，迷走神经，或使用药物拮抗它来关闭副交感神经系统。虽然这抑制了LHb对心率的影响，但它并没有改变平均动脉压。拮抗交感神经系统的效果恰恰相反——它降低了平均动脉压，但没有改变心率。

为了了解LHb诱发这些心血管反应的机制，研究人员专注于神经递质5 -羟色胺，它在大脑中调节情绪、认知和记忆等功能中起着重要作用。当阻断所有的5 -羟色胺受体时，显著降低了LHb对MAP和心率的影响，研究人员发现特定类型的5 -羟色胺受体特别参与了这一过程。

“这些惊人的结果显示了外侧缰核是如何控制心血管系统的。我们的研究结果证明了神经回路在压力诱发的行为反应中起着重要作用的机制，”研究作者Masayuki Matsumoto教授说。