Hampir 40 persen orang akan mengalami sinkop atau pingsan setidaknya sekali dalam hidup mereka, dan hilangnya kesadaran singkat ini, baik disebabkan oleh rasa sakit, ketakutan, panas, hiperventilasi, atau hal lain, merupakan penyebab sebagian besar kunjungan ke ruang gawat darurat rumah sakit; namun, para peneliti sebagian besar tidak yakin tentang mekanisme pasti yang menyebabkan orang mengalami "sinkop". Akan tetapi, mekanisme akar pasti dari "pingsan" orang sebagian besar tidak diketahui oleh para peneliti. Baru-baru ini, sebuah penelitian yang diterbitkan dalam jurnal internasional Nature berjudul "Vagal sensory neurons mediate the Bezold-Jarisch reflex and induce syncope. Para ilmuwan dari University of California dan lembaga lain telah mengidentifikasi, untuk pertama kalinya, jalur genetik spesifik antara jantung dan otak yang terlibat dalam sinkop.
Salah satu pendekatan unik para peneliti adalah menganggap jantung sebagai organ sensorik, bukan pandangan lama bahwa otak mengirimkan sinyal dan jantung hanya mengikuti instruksi. Dalam studi ini, para peneliti menggunakan berbagai metode untuk lebih memahami hubungan saraf tertentu antara jantung dan otak. Kami menemukan bahwa jantung juga mengirimkan sinyal ke otak yang mengubah fungsi otak, dan informasi yang diperoleh dari studi ini mungkin relevan untuk lebih memahami dan mengobati berbagai gangguan kejiwaan dan neurologis yang terkait dengan hubungan otak-jantung," kata peneliti Vineet Augustine. Studi kami memberikan penjelasan komprehensif pertama tentang refleks jantung yang ditentukan secara genetik, yang secara akurat merangkum sinkop manusia, pada tingkat fisiologis, perilaku, dan jaringan saraf.
Dalam artikel tersebut, para peneliti bersama-sama menyelidiki mekanisme saraf yang terkait dengan refleks Bezold-Jarisch (BJR), refleks jantung yang pertama kali dijelaskan pada tahun 1867; selama beberapa dekade, para peneliti telah berhipotesis bahwa BJR, yang ditandai dengan penurunan denyut jantung, tekanan darah, dan pernapasan, mungkin terkait dengan sinkop organik, tetapi karena jalur saraf yang terlibat dalam refleks tersebut saat ini tidak diketahui, para peneliti tidak memiliki informasi untuk membuktikan gagasan ini. Para peneliti berfokus pada analisis genetika di balik gugus sensorik yang disebut ganglia nodosa, bagian dari saraf vagus yang membawa sinyal untuk transmisi antara otak dan organ dalam, termasuk jantung; khususnya, neuron sensorik vagal (VSN, neuron sensorik vagal) memproyeksikan sinyal ke batang otak dan dianggap terkait langsung dengan BJR dan sinkop, dan dalam pencarian para peneliti untuk jalur saraf baru, mereka menemukan bahwa VSN yang mengekspresikan reseptor neuropeptida Y Y2 (disebut NPY2R) terkait erat dengan respons BJR yang terkenal.
Kaitan baru otak-jantung teridentifikasi.
Gambar dari: Nature (2023). DOI:10.1038/s41586-023-06680-7
Para peneliti kemudian mempelajari jalur ini pada tikus, dan mereka terkejut saat mengetahui bahwa ketika VSN NPY2R diaktifkan secara aktif menggunakan optogenetika, sebuah metode untuk merangsang dan mengendalikan neuron, tikus yang dapat bergerak bebas langsung pingsan. Selama kejadian ini, para peneliti mencatat data dari ribuan neuron di otak tikus, serta perubahan aktivitas jantung dan fitur wajah, termasuk diameter pupil dan kedipan mata. Dengan menggunakan pembelajaran mesin dalam berbagai cara untuk menganalisis data dan mengidentifikasi fitur yang menarik, para peneliti menemukan bahwa setelah neuron NPY2R diaktifkan, tikus menunjukkan pelebaran pupil yang cepat dan "menggulung mata" yang merupakan ciri khas sinkop pada manusia, sementara detak jantung, tekanan darah, dan laju pernapasan tubuh juga ditekan. Selain itu, para peneliti mengukur penurunan aliran darah ke otak.
Para peneliti menyimpulkan bahwa kami terkejut ketika melihat mata mereka berputar kembali seiring dengan penurunan aktivitas otak yang cepat; beberapa detik kemudian, aktivitas dan gerakan otak mereka kembali. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa gejala BJR dan sinkop menghilang ketika VSN NPY2R dikeluarkan dari organisme tikus. Temuan sebelumnya menunjukkan bahwa sinkop disebabkan oleh berkurangnya aliran darah ke otak, dan penelitian terbaru ini menemukan bahwa memang demikian halnya, tetapi bukti penelitian terbaru menunjukkan bahwa aktivitas otak itu sendiri mungkin memainkan peran penting, dan dengan demikian penelitian menunjukkan bahwa aktivasi jalur saraf dalam mesin VSN baru yang diidentifikasi secara genetik tidak hanya terkait dengan BJR, tetapi juga, dan yang lebih penting, dengan seluruh fisiologi organisme hewan, beberapa jaringan otak, dan bahkan perilaku.
Karena ahli saraf terutama mempelajari otak dan ahli jantung terutama mempelajari jantung, sebelumnya sulit bagi para peneliti untuk memilah temuan-temuan tersebut, dan banyak dari penelitian telah dilakukan secara terpisah; menurut para peneliti, sementara secara tradisional ahli saraf percaya bahwa tubuh hanya mengikuti otak, semakin banyak penelitian saat ini menunjukkan bahwa organisme mengirimkan sinyal ke otak, yang kemudian mengubah fungsinya. Berdasarkan temuan-temuan terbaru para peneliti, mereka akan terus menyelidiki lebih dalam untuk melacak kondisi-kondisi yang tepat di balik bagaimana neuron sensorik vagus dipicu untuk beraksi. Para peneliti mencatat bahwa mereka juga berharap untuk menganalisis lebih dekat aliran darah otak dan sirkuit-sirkuit saraf otak pada permulaan sinkop untuk lebih memahami kondisi yang umum tetapi misterius ini. Selain itu, para peneliti berharap bahwa penelitian ini akan berfungsi sebagai model untuk membantu mengembangkan terapi-terapi yang ditargetkan untuk gangguan-gangguan yang berhubungan dengan sinkop.
Singkatnya, hasil makalah ini menjelaskan mekanisme refleks jantung yang ditentukan secara genetik yang merangkum fitur utama terjadinya sinkop pada manusia di tingkat fisiologis, perilaku, dan jaringan saraf.
