Le système de vol ou de vol du corps a été cartographié numériquement

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Une équipe de chercheurs de l’UCF College of Medicine a créé une carte topographique numérique du réseau neuronal sympathique cardiaque, la région qui contrôle la fréquence cardiaque du corps et sa réponse « combat ou fuite ». Ils espèrent que cette carte servira éventuellement de guide pour traiter les maladies cardiovasculaires à l’aide d’appareils bioélectroniques.

L’étude, dirigée par le Dr Zixi Jack Cheng, un scientifique neuro-cardiovasculaire, a été publiée dans le Rapports scientifiques journal et était le projet d’une équipe interdisciplinaire de chercheurs de l’UCF avec plusieurs autres institutions ainsi que des partenaires industriels MBF Bioscience et SPARC Data and Resource Center. Le projet a été soutenu par le programme Stimulating Peripheral Activity to Relieve Conditions (SPARC) du NIH Common Fund et par le financement du National Institute on Neural Disorders and Stroke et du National Heart, Lung and Blood Institute.

“Cette cartographie va au-delà de ce que vous pouvez trouver dans un manuel”, a déclaré le Dr Cheng. « Il s’agit d’un atlas cerveau-cœur numérisé qui sera interactif. Nous espérons qu’il servira de guide non seulement aux scientifiques et aux médecins, mais aussi aux étudiants qui apprendront la neuroanatomie du cœur.

La carte peut servir de guide pour des traitements tels que la thérapie de neuromodulation – stimulation électronique des nerfs pour traiter les maladies cardiovasculaires.

L’équipe du Dr Cheng et ses collaborateurs SPARC ont précédemment créé une carte 3D complète du système nerveux intrinsèque d’un cœur de rongeur. Le système, connu sous le nom de « petit cerveau du cœur », contient des milliers de neurones autour du cœur qui régulent le rythme cardiaque et la circulation sanguine. Leur dernier projet a étendu cette étude et cartographié le réseau topographique des nerfs du système nerveux sympathique et sa connexion avec le cœur. L’équipe espère que le plan avancé aidera les scientifiques et les médecins à étudier la connexion cerveau-cœur et à naviguer dans un contrôle plus précis des différentes régions du cœur, y compris celles qui contrôlent le rythme cardiaque.

Le système nerveux sympathique joue un rôle central dans la régulation des fonctions cardiaques à travers un réseau complexe de nerfs. Il peut aider le corps à réagir à des situations dangereuses ou stressantes, en accélérant le rythme cardiaque du corps pour fournir plus de sang aux zones qui ont besoin de plus d’oxygène. Le système contrôle également la fréquence cardiaque, la pression artérielle, la digestion et d’autres fonctions vitales.

Pour créer la carte, l’équipe a utilisé une combinaison de techniques de pointe pour imager, tracer, numériser et cartographier quantitativement la distribution du système nerveux sympathique, y compris l’ensemble des oreillettes et des ventricules du cœur.

“La partie révolutionnaire de ce projet est la précision avec laquelle la cartographie est effectuée au niveau microscopique, ce qui nous permet de voir les cellules individuelles et les axones nerveux uniques”, a déclaré le Dr Cheng. C’est la première fois que les scientifiques verront l’ensemble de l’organe à un niveau aussi complexe.

Le Dr Yuanyuan Zhang, boursier postdoctoral dans le laboratoire du Dr Cheng, a expliqué que cette carte aidera les chercheurs à tester davantage le rôle fonctionnel d’un nerf spécifique en l’activant ou en le désactivant et en observant son impact sur le corps. Il a déclaré que la cartographie peut également servir de guide pour des traitements tels que la thérapie de neuromodulation – des nerfs stimulants électroniquement pour traiter des affections cardiovasculaires telles que l’hypertension, l’apnée du sommeil et l’insuffisance cardiaque.

“L’utilisation de notre carte en tant qu’atlas cardiaque sympathique ouvre la porte à des thérapies innovantes pour plusieurs maladies cardiovasculaires, troubles nerveux et évite les effets secondaires associés à de nombreux produits pharmaceutiques”, a ajouté Ariege Bizanti, Ph.D. candidat dans le laboratoire du Dr Cheng.

Les maladies cardiaques sont la principale cause de décès chez les hommes et les femmes aux États-Unis, représentant 697 000 décès en 2020 selon les statistiques des Centers for Disease Control. Une personne meurt toutes les 34 secondes aux États-Unis d’une maladie cardiovasculaire.

“Le système nerveux cardiaque-sympathique est très complexe et reste mal compris”, a déclaré le Dr Jin Chen, un autre collaborateur de l’UCF sur le projet. “Ainsi, avoir cette cartographie détaillée dans le cœur pourrait nous donner des informations importantes sur l’architecture du nerf cardiaque-sympathique et fournir la base de futures études fonctionnelles et moléculaires du contrôle sympathique du cœur.”

Référence: Zhang Y, Bizanti A, Harden SW, et al. Cartographie topographique de l’innervation des axones catécholaminergiques dans les montures plates des oreillettes de souris : une analyse quantitative. Représentant scientifique. 2023;13(1):4850. est ce que je: 10.1038/s41598-023-27727-9

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