Въведете кода си за достъп в полето по-долу.

Ако сте абонат на Zinio, Nook, Kindle, Apple или Google Play, можете да въведете кода за достъп до уебсайта си, за да получите достъп на абоната. Кодът за достъп до вашия уебсайт се намира в горния десен ъгъл на страницата Съдържание на вашето цифрово издание.

хакване

Мозъкът може да използва нервната система - по-специално блуждаещия нерв - за да каже на тялото да изключи възпалението навсякъде.

Бюлетин

Регистрирайте се за нашия имейл бюлетин за най-новите научни новини

Кевин Трейси, неврохирург със седалище в Ню Йорк, е човек, преследван от лични събития - човек с мисия. „Майка ми почина от мозъчен тумор, когато бях на пет години. Беше много внезапно и неочаквано “, казва той. „И от този опит научих, че мозъкът - нервите - са отговорни за здравето.“

Този фон го направи неврохирург, който мисли много за възпалението. Той вярва, че именно тази перспектива му е позволила да интерпретира резултатите от случаен експеримент по нов начин.

В края на 90-те Трейси експериментира с мозък на плъх. „Инжектирахме противовъзпалително лекарство в мозъка, защото изучавахме полезния ефект от блокирането на възпалението по време на инсулт“, спомня си той. „С изненада установихме, че когато лекарството присъства в мозъка, то също блокира възпалението в далака и в други органи в останалата част на тялото. И все пак количеството лекарство, което сме инжектирали, е било твърде малко, за да е попаднало в кръвта и да е пътувало до останалата част от тялото. "

След месеци на недоумение за това, той най-накрая хрумна на идеята, че мозъкът може да използва нервната система - по-специално блуждаещия нерв - да каже на далака да изключи възпалението навсякъде.

Беше изключителна идея - ако Трейси беше права, възпалението в телесните тъкани се регулираше директно от мозъка. Комуникацията между специализираните клетки на имунната система в нашите органи и кръвообращението и електрическите връзки на нервната система се счита за невъзможна. Сега Трейси очевидно откриваше, че двете системи са сложно свързани.

Първият критичен тест на тази вълнуваща хипотеза беше да се реже блуждаещият нерв. Когато Трейси и екипът му го направиха, инжектирането на противовъзпалителното лекарство в мозъка вече не оказа ефект върху останалата част от тялото. Вторият тест беше да стимулира нерва без никакво лекарство в системата. „Тъй като блуждаещият нерв, както всички нерви, комуникира информация чрез електрически сигнали, това означаваше, че трябва да можем да повторим експеримента, като поставим нервен стимулатор върху блуждаещия нерв в мозъчния ствол, за да блокира възпалението в далака“, обяснява той. „Това направихме и това беше пробивният експеримент.“

Скитащият нерв

„Вагус“ е латински за „скитане“ и наистина този пакет от нервни влакна се движи през тялото, свързвайки мозъка със стомаха и храносмилателния тракт, белите дробове, сърцето, далака, червата, черния дроб и бъбреците, да не говорим за редица други нерви, които участват в речта, зрителния контакт, мимиката и дори способността ви да се настройвате на гласовете на други хора. Той е направен от хиляди и хиляди влакна и 80 процента от тях са сензорни, което означава, че блуждаещият нерв докладва обратно на мозъка ви какво се случва във вашите органи.

Не всички блуждаещи нерви обаче са еднакви: някои хора имат по-силна блуждаеща активност, което означава, че телата им могат да се отпуснат по-бързо след стрес. Силата на вагусния отговор е известна като вагусен тонус и може да бъде определена чрез използване на електрокардиограма за измерване на сърдечната честота. Всеки път, когато вдишвате, сърцето ви бие по-бързо, за да ускори потока на кислородна кръв около тялото ви. Издишайте и пулсът ви се забавя. Тази променливост е едно от многото неща, регулирани от блуждаещия нерв, който е активен при издишване, но потискан при вдишване, така че колкото по-голяма е разликата в сърдечната честота при вдишване и издишване, толкова по-висок е вагусният ви тонус.

Изследванията показват, че високият вагусен тонус прави тялото ви по-добре в регулирането на нивата на кръвната глюкоза, намалявайки вероятността от диабет, инсулт и сърдечно-съдови заболявания. Ниският тонус на вагуса обаче е свързан с хронично възпаление. Като част от имунната система, възпалението има полезна роля, помагайки на тялото да се излекува след нараняване, например, но може да увреди органи и кръвоносни съдове, ако продължи, когато не е необходимо.

След като намери доказателства за ролята на вагуса при редица хронични възпалителни заболявания, включително ревматоиден артрит, Трейси и колегите му искаха да видят дали това може да се превърне във възможен път за лечение. Блуждаещият нерв работи като двупосочен пратеник, като предава електрохимични сигнали между органите и мозъка. При хронично възпалително заболяване, разбра Трейси, съобщения от мозъка, които казват на далака да изключи производството на определен възпалителен протеин, фактор на туморна некроза (TNF), не се изпращат. Може би сигналите могат да бъдат усилени?

Стимулиране на резултатите

Трейси е проектирал процеса със своя сътрудник, Пол-Питър Так, професор по ревматология в Университета в Амстердам. Так отдавна търси алтернатива на силните лекарства, които потискат имунната система за лечение на ревматоиден артрит. „Имунният отговор на организма се превръща в проблем само когато атакува собственото ви тяло, а не извънземни клетки, или когато е хроничен“, разсъждава той. „Така че въпросът се задава: как можем да подобрим механизма за изключване на тялото?“

Когато Трейси му се обади, за да предположи, че стимулирането на блуждаещия нерв може да е отговорът чрез изключване на производството на TNF, Так бързо видя потенциала и беше ентусиазиран да види дали ще работи. Стимулацията на вагусния нерв вече е била одобрена при хора за епилепсия, така че получаването на одобрение за проучване за артрит би било относително лесно.

И пациентите в проучването са имали трансформационни преживявания. Резултатите все още се подготвят за публикуване, но Tak казва, че повече от половината от пациентите са показали значително подобрение и около една трета са в ремисия - всъщност излекувани от ревматоидния си артрит. Шестнадесет от 20-те пациенти в проучването не само се чувстваха по-добре, но и мерките за възпаление в кръвта им намаляха. Сега някои са напълно без наркотици.

„Показахме много ясни тенденции със стимулация от три минути на ден“, казва Так.

Так подозира, че пациентите ще продължат да се нуждаят от стимулация на вагусния нерв за цял живот. Но за разлика от лекарствата, които действат като предотвратяват производството на имунни клетки и протеини като TNF, стимулацията на вагусния нерв изглежда възстановява естествения баланс на тялото. Намалява свръхпроизводството на TNF, което причинява хронично възпаление, но не засяга здравата имунна функция, така че тялото може да реагира нормално на инфекция.

Промяна на тона

Наличието на електрическо устройство, имплантирано хирургически във врата, до края на живота ви е сериозна процедура. Но техниката се оказа толкова успешна - и толкова привлекателна за пациентите - че други изследователи сега търсят използването на стимулация на вагусния нерв за редица други хронични изтощителни състояния, включително възпалително заболяване на червата, астма, диабет, синдром на хронична умора и затлъстяване.

Последиците от възможността просто и евтино да подобрят вагусния тонус и по този начин да облекчат основните тежести за общественото здраве, като сърдечно-съдови заболявания и диабет, са огромни. Той има потенциал да промени напълно начина, по който гледаме на болестта. Ако посещението на вашия лекар включва проверка на вагусния ви тонус толкова лесно, колкото например тестваме кръвното налягане, може да ви бъдат предписани терапии за подобряване. Но това все още е далеч: „Ние дори още не знаем как изглежда здравословният вагусен тон“, предупреждава изследователят Бетани Кок.

Това, което изглежда по-вероятно в по-кратки срокове, е, че устройствата ще бъдат имплантирани за много заболявания, които днес се лекуват с лекарства: „С подобряването на технологията и тези устройства стават по-малки и по-точни,“ казва Кевин Трейси, „Предвиждам време, когато устройствата за контрол на невронни вериги за биоелектронна медицина ще бъдат инжектирани - те ще бъдат поставени или под местна упойка, или под лека седация. "

Въпреки това технологията се развива, нашето разбиране за това как тялото управлява болестта се е променило завинаги. „Става все по-ясно, че не можем да виждаме изолирани системи на органи, както в миналото“, казва Пол-Питър Так. „Звучи логично, но не е как сме го гледали преди.“

Това история за първи път се появи на Мозайка и се преиздава тук под редактирана форма.