科技日报记者 代小佩
记者20日从首都医科大学宣武医院获悉，该院与北京师范大学团队联合在国际期刊《心血管研究》在线发表研究论文。研究团队在国际上首次构建心脏节律在大脑皮层及皮层下的动态时空图谱，并确立了大脑拓扑空间特征与神经递质受体分布的关联，揭开了心脑“对话”的奥秘。研究为理解大脑对心脏信号的处理机制建立了重要理论框架，并为脑心轴异常引起的脑心疾病提供了治疗新思路。
论文通讯作者、首都医科大学宣武医院任连坤教授说，心与脑的联系是医学关注的重要问题之一。在近两个世纪前，法国生理学家克洛德·贝尔纳就提出“脑—心轴”的概念，指的是大脑与心脏之间通过神经、体液、免疫等途径形成双向调控，即心脑交互。
此后，大量临床观察与实验数据证实了心脑交互的存在。具体而言，心脏自下而上影响大脑的多层次加工过程，大脑也能以自上而下调控心脏功能。“脑—心轴”的功能障碍与一系列心脏疾病和脑疾病相关。但是，目前对于心脑交互的电生理机制的理解仍不够深入。
上述研究就是为了揭开心脑交互的秘密。研究团队在部分药物难治性癫痫患者脑部置入立体定向电极进行精准定位癫痫灶的术前评估，并同步记录心电图和立体定向脑电图（SEEG）。研究纳入54例受试者，在受试者安静状态下，研究者通过纳入1736个位于大脑不同皮质和皮质下核团的触点，测量了心脏搏动节律的脑电信号反应。
基于高时空分辨率的颅内记录，研究团队首次绘制出人类大脑对心脏节律做出响应的图谱及其时序激活模式，同时区分了心脏节律信号处理过程中大脑激活模式的早期成分和晚期成分，为揭示不同时间窗口内心脏内感知加工处理机制提供了依据。研究团队还揭示了大脑的心脏节律激活拓扑图的分子特征，并观察了心脑之间的交互“对话”。
研究发现，心脏搏动特异性激活不仅局限于双侧岛叶、杏仁核和前扣带回等经典区域，还显著激活额叶背外侧皮层、缘上回及颞上回，提示心脏活动受到更高级的新皮质水平调节，突破了传统理论对脑心联系空间区域的认识局限性。研究首次揭示在大脑皮质水平，脑心拓扑结构的核心神经递质是五羟色胺2A受体，这提示在高级皮质中脑心网络与情绪具有复杂关系。
“研究还初步证实自下而上和自上而下的心脑交互现象，发现大脑对心脏节律的主动调控作用，为心脑互作机制提供了直接神经生理证据。”论文通讯作者、首都医科大学宣武医院赵国光教授说。
赵国光表示，研究成果加深了对复杂心脑联系机制的理解，为进一步开展有关神经传递及心脑交互调控的探索奠定基础。该研究为临床一系列脑心疾病治疗，包括通过迷走神经刺激调控治疗癫痫提供了新思路。
（首都医科大学宣武医院供图）
