Gecompliceerd activatiesysteem
Stephen Porges polyvagal theory
Volgens Stephen Porges moeten zoogdieren om te overleven vriend van vijand onderscheiden, inschatten of de omgeving veilig is en communiceren met hun sociale eenheid. De evolutie wijzigde sommige structuren van het onwillekeurige zenuwstelsel, maar toch is het autonome zenuwstelsel van de zoogdieren nog steeds geënt op phylogenetisch veel oudere fundamenten.
Wij gaan even het rijtje af:
1. Bij haaien lokt zuurstoftekort een vertraagde hartslag uit met als gevolg een sterk vertraagde stofwisseling. Dit wordt gemedieerd door de originele, dorsale vaguskern. De vagus is de tiende hersenzenuw die zwerft (vandaar zijn naam) vanuit de hersenstam naar de borstkas en de buik. Deze eerste zenuwbaan was niet gemyeliniseerd en diende om het dier te immobiliseren bij gevaar. Sommige koudbloedige dieren" veinzen" (niet bewust natuurlijk) dat zij dood zijn, hun lichaam valt stil; dit was een effectieve, passieve strategie om aan gevaar te ontsnappen. Dit systeem is nog steeds aanwezig bij zoogdieren, maar omdat zoogdieren warmbloedig zijn, hebben zij een veel grotere zuurstofbehoefte en is immobilisatie met zeer trage hartslag en apnea (stoppen met ademen) levensbedreigend. Bij een menselijke foetus lokt zuurstoftekort nog steeds deze reactie uit: dit is de reden waarom verlofkundigen nauwgezet het hart monitoren om foetaal lijden vroegtijdig op te sporen.
Het hart (en daarmee samenhangend de hele stofwisseling) kan bij kraakbeen vissen alleen gestimuleerd worden door het vrijzetten van catecholamines in het bloed; wanneer het systeem eenmaal geactiveerd is, blijft het zo tot de catecholamines opgeruimd zijn. Snelle regulatie is dus niet mogelijk.
2. Vissen met een beenderig skelet zijn de eerste (phylogenetisch gesproken) die zowel over een ortho- als een parasympathisch zenuwstelsel beschikken. Door orthosympatische het hart te stimuleren en door de parasympathisch het hart af te remmen, kunnen deze dieren snel de stofwisseling stimuleren. Dit is een actieve mobilisatie bij dreigend gevaar (aanklikken voor meer informatie). In het Engels wordt dit "fight or flight behavior" genoemd. Bij zoogdieren bestaat deze reactie ook en stijgt niet alleen de hartslag maar ook de zweetklieren werken meer zodat het lichaam glibberig wordt en zo beschermd wordt bij een eventuele aanval. Tevens wordt ook het spijsverteringsstelsel tijdelijk op rust gezet, zodat deze energie vrijkomt om het hachje te redden.
3. Vanaf de reptielen staan catecholamines onder invloed van de orthosympaticus: wanneer deze meer actief is, komen er meer stimulerende catecholamines vrij. Het bijniermerg (aanklikken voor meer informatie) produceert catecholamines bij de mens.
4. Bij de zoogdieren is de oude vagus van de kraakbenige vissen nog steeds aanwezig en is vooral verantwoordelijk voor de organen in de buikholte. Er is echter ook een tweede, ventrale kern(de nucleus ambiguus) actief die via snelle, gemyeliniseerde vezels het hart vertraagt. Porges noemt dit de "vagale rem" omdat -wanneer het hart meer moet pompen- deze rem even kan gelost worden zodat de output van het hart stijgt zonder belangrijke metabole kost (geen activatie van de sympathisch adrenerg systeem meer nodig).
Toegenomen corticale ontwikkeling van de hersenen leidde tot grotere controle van de hersenstam via de cortico-bulbaire (rechtstreeks) en via de cortico-reticulaire baan (onrechtstreeks); de viscerale zenuwbanen in kernen in de hersenstam worden zo beïnvloed. Dit betekent dat gemyeliniseerde ventrale vagus niet alleen het hart controleert, maar ook de spieren van het gelaat, de keel, de hals en het middenoor. Al deze spieren spelen een cruciale rol in sociale expressie, communicatie (taal) en gedrag. Deze stucturen kunnen volgens mij therapeutisch benut worden om het lichaam tot rust te brengen.
John Hughlings Jackson wist dat de hogere zenuwcentra de lagere controleren (meestal afremmen), maar dat - wanneer de hogere centra niet meer goed werken - de lagere centra in activiteit toenemen. Dit blijft een belangrijk gegeven met grote therapeutische consequenties.