Azt már régóta tudják, hogy létezik egy úgynevezett intrakardiális (a szív belsejében lévő) idegrendszer (IcNS), ami független a központi idegrendszertől. A szív megfelelő működése a központi idegrendszer és az említett, szívben lévő helyi neuronhálózatok bonyolult kölcsönhatásán múlik. Míg a szív központi beidegzését alaposan tanulmányozták, az IcNS szerkezete és működése nagyrészt feltáratlan maradt, sokáig egy egyszerű hálózatként könyvelték el. A Karolinska Intézet és a Columbia Egyetem csapata viszont bizonyította, sokkal összetettebb a szív idegrendszere, mint korábban hitték, sőt tulajdonképpen egy külön kis agy működik a szívben.

A kutatók zebrahalakon kísérleteztek, ugyanis e kis állatok szívének szerkezete hasonlít az emberére (szintén négy kamrából áll), és hasonló elektromos aktivitás figyelhető meg náluk. Ráadásul a zebrahal szíve átlátszó, így könnyen megfigyelhető a működésük. Összességében egy jó modellről van szó, ami, ha nem is egészen olyan, mint az emberi szív, utalhat arra, hogy mi történik abban.

A kutatók fejlett technikákkal (pl. egysejtű RNS-szekvenálás, neuroanatómiai térképezés, elektrofiziológia) közel 10 ezer zebrahal szívéből származó sejtet elemeztek, és 22 különböző sejtcsoportot azonosítottak. Találtak közöttük egy kicsi, mégis jelentős neuroncsoportot, az összes szívsejt körülbelül 1,5 százalékát. Ezen neuronok között voltak olyan sejtek, amelyek serkentő vagy gátló jeleket küldtek. A szakemberek szerint ez azt sugallja, hogy az intrakardiális idegrendszer komplex szabályozásra képes, finoman hangolva a szív teljesítményét.

Az anatómia és a neuronok feltérképezése a zebrahal szívében

Nature Communications

Ez persze nem jelenti azt, hogy a vegetatív idegrendszer szimpatikus és paraszimpatikus ágainak ne volna hatása a szívverésre. A mostani eredmények inkább egy kétrétegű szívritmus-szabályozási rendszerre utalnak. Az első réteg a hagyományos vegetatív idegrendszeri, míg a másik a szíven belüli, amely finomhangolhatja és potenciálisan felülbírálhatja ezt a ritmust a test szükségletei alapján – magyarázzák a Nature Communications folyóiratban.

„Folytatni fogjuk annak vizsgálatát, hogy a szív „agya” hogyan lép kölcsönhatásba a tényleges aggyal, annak érdekében, hogy szabályozza a szívműködést különböző körülmények között, például edzés, stressz vagy betegségek esetén” – mondja Konstantinos Ampatzis, kutatásvezető. A most felfedezett rendszer jobb megértése új betekintés nyerhető a szívbetegségekbe, illetve segíthet új szívbetegség-kezelési módszerek kidolgozásában.

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos felfedezésekről is hírt adó Facebook-oldalát.