Нейронауки в Science и Nature. Выпуск 107: как выключить боль от прикосновений?

Нейропатическая боль – хронический, трудно поддающийся лечению синдром, при котором даже легкое прикосновение приносит больным невыносимое страдание. Ученые из детского госпиталя в Бостоне и Национального института психического здоровья опубликовали статью в Nature, где рассказали об открытой в коре больших полушарий группе нейронов, порождающих патологическую болевую чувствительность.

Credit: Unsplash

Известно, что сознание, память, страх, тревога и другие процессы высшей нервной деятельности могут усиливать или уменьшать чувство боли, и результаты исследования объясняют, почему пациентам помогают психосоматические техники лечения.

«Мы обнаружили регулятор боли в мозге – осталось только понять, как его можно выключить», – объясняют исследователи.

Согласно старой теории, нейроны спинного мозга получали сигналы от рецепторов на периферии и перенаправляли их в головной мозг – так формировалось чувство боли. Небольшое скопление нейронов в коре больших полушарий посылало импульсы в те же отделы спинного мозга (задние рога), куда идут сигналы от механорецепторов. Таким образом болевой сигнал усиливался.

Как правило, участки спинного мозга, воспринимающие боль и прикосновения, разделены тормозными нейронами. Из-за повреждения спинного мозга тормозной нейрон отмирает, и тактильная информация попадает на болевые нейроны, в норме передающие информацию только о боли. В результате мозг принимает прикосновения за боль.

Так называемые нейроны S1 соматосенсорной коры, которые «уходят вниз», к рогам спинного мозга, и активируют те самые нейроны, которые принесли сигналы от рецепторов давления на коже.

Найденные нейроны коры больших полушарий могут стать новой мишенью для устранения тактильной составляющей нейропатической боли. На них можно будет воздействовать либо препаратами, либо электростимуляцией, и тем самым разорвать порочный круг болевой чувствительности в ответ на обычные прикосновения.

Учёные провели следующий эксперимент: отделили или генетически отключили кортикальные нейроны мышей. Животные перестали прятаться от света и отскакивать от безобидных прикосновений, но сохранили чувствительность к истинной боли, то есть реагировали на жгучие холод, жар и укол булавкой.

Нейронный путь умножения боли

С помощью новой методики ученые смогли наглядно представить работу отдельных групп нейронов в спинном и головном мозге. Исследователи увидели, что происходит во время включения или выключения различных нейронов, какие нейронные пути задействуются в ответ на безобидные и вредоносные раздражители.

Не стоит забывать, что стимуляция нейронов головного мозга уже используется для лечения нейропатической боли, но помогает не всем пациентам. Возможно, причина неудач кроется в неверной области стимуляции.

«Неплохо было бы перенести клинический опыт на животных и посмотреть, какая стимуляция выключит эту группу нейронов», – говорят исследователи.

Сегодня ученые могут активировать и выключать целые группы нейронов и соединять их импульсы воедино, что ещё 10 лет назад было невозможно.

Текст: Анна Морозова

Touch and tactile neuropathic pain sensitivity are set by corticospinal projections by Yuanyuan Liu, Alban Latremoliere, Xinjian Li, Zicong Zhang, Mengying Chen, Xuhua Wang, Chao Fang, Junjie Zhu, Chloe Alexandre, Zhongyang Gao, Bo Chen, Xin Ding, Jin-Yong Zhou, Yiming Zhang, Chinfei Chen, Kuan Hong Wang, Clifford J. Woolf, Zhigang He in Nature. Published September 2018.

DOI: 10.1038/s41586-018-0515-2