Ежегодно в США умирают более 300 000 человек из-за внезапной сердечной смерти. Во многих случаях внезапная сердечная смерть вызвана аномально быстрым сердечным ритмом, называемым тахикардией, что означает, что сердце не может перекачивать кровь в организм в достаточном количестве.
В « Хаосе» исследователи используют мышей для изучения тахикардии и обнаруживают, что в сердечной ткани существуют внутренние механизмы, которые, по их гипотезе, приводят к самоограничению быстрого сердечного ритма.
«Тахикардия – это сердцебиение, непрерывно активирующее сердце, как игрушечный поезд, бесконечно движущийся по круговой дорожке», – сказал соавтор Леон Гласс.
Исследователи смоделировали тахикардию в сердце мыши, обнаружив волну в одной части сердца и стимулировав другую часть в определенное время позже. Они обнаружили, что небольшие изменения задержки приводят либо к бесконечной циркуляции, либо к самоограничению сердечных волн.
Во время циркуляции волны и до ее окончания часто происходило чередование характеристик волны, например, один цикл протекал быстрее, а другой – медленнее. Исследователи использовали оптогенетику, набор инструментов, который позволяет им стимулировать и контролировать сердечные волны с помощью света, а не с помощью стандартных методов электростимуляции.
Чередующаяся динамика сердца , называемая alternans, в прошлом была связана с возникновением тахикардии. Следовательно, были предприняты усилия по устранению или сокращению альтернатив.
«Как это ни парадоксально, но мы обнаружили, что альтернативы могут также способствовать самопроизвольному прекращению тахикардии и могут быть полезными», – сказал соавтор Гил Баб.
Оптическая система управления с обратной связью в реальном времени может использоваться для самых разных инновационных экспериментов, выходящих за рамки этого конкретного исследования.
