研究人员绘制交感神经系统的数字地图
2023-04-18
来源: drugdu
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加州大学洛杉矶分校医学院的一个研究小组创建了一个心脏交感神经网络的数字地形图，该区域控制着身体的心率及其“战斗或逃跑”反应。他们希望这张地图最终能成为使用生物电子设备治疗心血管疾病的指南。
这项研究由神经心血管科学家Zixi Jack Cheng博士领导，发表在《科学报告》杂志上，是加州大学旧金山分校跨学科研究团队与其他几家机构以及行业合作伙伴MBF生物科学和SPARC数据与资源中心的项目。
“这种映射超出了教科书中的范围，”程博士说。“这是一个交互式的数字化脑心图谱。我们希望它不仅能为科学家和医生提供指导，也能为学生学习心脏神经解剖学提供指导。”该地图可作为治疗指南，例如神经调控疗法-电子刺激神经以治疗心血管疾病。
程博士的团队和他的SPARC合作者之前已经绘制了啮齿动物心脏内在神经系统的全面3D地图。该系统被称为“小心脑”，在心脏周围包含数千个神经元，用于调节心跳和血液循环。他们的最新项目扩展了这项研究，绘制了交感神经系统中神经的地形网络及其与心脏的连接。该团队希望这一先进的蓝图将帮助科学家和医生研究大脑与心脏的联系，并更精确地控制不同的心脏区域，包括控制心跳的区域。
交感神经系统通过复杂的神经网络在调节心脏功能方面发挥着关键作用。它可以加快身体的心率，将更多的血液输送到需要更多氧气的区域，从而帮助身体对危险或压力的情况做出反应。该系统还控制心率、血压、消化和其他重要功能。
为了绘制地图，该团队结合了最先进的技术对交感神经系统的分布进行了成像、追踪、数字化和定量绘制，包括心脏的整个心房和心室。
程博士说：“这个项目的突破性部分是在显微镜水平上完成绘图的精度，这使我们能够看到单个细胞和单个神经轴突。”。“这是科学家们第一次在如此复杂的水平上看到整个器官。”
程博士实验室的博士后张媛媛博士解释说，这张地图将帮助研究人员通过激活或去激活特定神经并观察其对身体的影响，进一步测试其功能作用。他说，该图还可以作为治疗指南，如神经调控疗法——电子刺激神经以治疗高血压、睡眠呼吸暂停和心力衰竭等心血管疾病。
程博士实验室的博士候选人Ariege Bizanti补充道：“利用我们的地图作为交感神经图谱，为几种心血管疾病和神经相关疾病的创新疗法打开了大门，并避免了许多药物的副作用。”。
根据美国疾病控制中心的统计数据，心脏病是美国男性和女性的主要死亡原因，2020年死亡人数为697000人。在美国，每34秒就有一人死于心血管疾病。
“心脏交感神经系统非常复杂，目前还不太清楚，”加州大学旧金山分校该项目的另一位合作者Jin Chen博士说。“因此，在心脏中进行这种详细的映射可以让我们深入了解心脏交感神经的结构，并为未来心脏交感神经控制的功能和分子研究奠定基础。”
期刊信息：科学报告
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