더위와 배고픔을 느꼈을 때나 갑자기 일어났을 때 등 인간은 순간 정신을 잃는 일이 있다. 인간 40%는 인생에 한번은 실신을 경험한다고 하지만 실신이 일어나는 메커니즘은 잘 알지 못한다. 캘리포니아대학 신경생물학부 연구에 따르면 미지의 신경 회로가 발견되어 실신이 왜 일어나는지를 해명하는 길이 열렸다.
기존 연구에선 실신은 뇌 혈류 저하에 기인하는 것으로 생각되고 있었지만 혈류 저하가 어떻게 발생하는지 등은 미해명 상태였다. 연구팀은 이 아이디어를 바탕으로 접근을 조금 바꿨고 뇌에 더해 심장까지 조사 범위를 넓혔다. 1867년 처음 공표된 베졸드자리쉬반사(BJR. Bezold–Jarisch reflex) 반응에 주목했다. BJR은 정맥에 특정 화학물질을 주사하면 서맥이나 저호흡이 발생하는 반응으로 이 반응은 미주신경을 통해 작용하는 것으로 생각되지만 반응에 관여하는 신경회로에 대해선 잘 알지 못했다.
따라서 연구팀은 뇌와 내장기관 사이에서 신호를 전달하는 미주신경에 초점을 맞춰 분석하고 혈관 내 작은 근육을 자극해 혈관을 수축시키는 수용체를 발현하는 감각 뉴런군 VSN(vagal sensory neurons)을 확인했다.
이 뉴런은 폐와 장으로 이어지는 다른 미주신경과는 달리 심장 하부 근육 부분인 심실 내에서 돌기를 형성하고 뇌간 마지막 영역에 연결된다. 연구팀은 쥐를 자극해 VSN을 적극적으로 활성화시켰을 때 자유롭게 돌아다니고 있던 쥐가 곧 실신하고 빠른 동공 확대, 안구 회전 같은 전형적인 실신 증상을 보였다는 걸 알았다고 한다. 또 쥐에서 VSN을 제거하면 BJR과 실신 상태가 사라지는 것으로 나타났다.
지금까지 연구에서 알던 실신은 뇌혈류 감소에 기인한다는 점은 이번 연구에서도 지지됐지만 덧붙여 VSN과 해당 신경 경로 활성화가 중요한 역할을 할 가능성이 새롭게 부상했다. 연구팀은 실신에는 혈류 감소가 관여하지만 동시에 혈류를 조작하는 전용 회로도 관여하는 것이라고 지적한다. 이번 연구는 심장을 조사하는 순환기학과 신경을 조사하는 신경과학간 융합으로 해석해 심장 전문의가 수십 년간 물어온 의문에 대해 신경과학 시점을 도입해 신경계가 어떻게 심장을 제어하는지 실제로 밝히려 한 것이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.