Николас Бетли и его коллеги сосредоточились на области мозга под названием парабрахиальное ядро, которое получает сенсорную информацию от тела и передает ее в другие отделы мозга. Ученые выявили подмножество нейронов, распределенных по всему ядру, которые включались после болевого стимула — например, повреждения нерва — и оставались активными долгое время. Эти нейроны несут рецепторы к сигнальной молекуле под названием нейропептид Y. Исследование опубликовано в журнале Nature.
Ученые нашли в мозге «выключатель» хронической боли
Биологи из Университета Пенсильвании обнаружили в мозге мышей небольшую группу нейронов, которая активируется при длительной боли и остается включенной долгое время после травмы. Исследование показало, что блокировка этих клеток снижает хроническую боль, не затрагивая нормальные болевые реакции.
Нейроны (на фото) в области мозга, называемой парабрахиальным ядром, связаны с ощущением боли, которое сохраняется долгое время после первоначальной травмы. Mike Agliolo/SPL
Хроническая боль принципиально отличается от острой. Если механизмы острой боли относительно хорошо изучены — это прямой сигнал об опасности или повреждении, — то хроническая боль остается загадкой. Она может сохраняться месяцами и годами после заживления травмы, превращаясь в заболевание. Ограниченность вариантов лечения связана с тем, что безопасные в краткосрочной перспективе препараты, такие как опиоиды, опасны при длительном применении.
Когда исследователи искусственно активировали эти Y1R-нейроны, мыши демонстрировали болевое поведение. А при блокировке активности Y1R-нейронов хроническая боль у животных снижалась, хотя краткосрочные реакции на горячую поверхность оставались нормальными. «Боль находится в вашей голове. Но она абсолютно реальна», — отмечает Бетли.
Центр хронической боли
Ствол мозга состоит из трех основных отделов снизу вверх: продолговатый мозг, мост и средний мозг. Парабрахиальное ядро (PBN) находится в мосту (pons) — это средняя часть ствола, на уровне перехода к среднему мозгу. Это стратегически важное место: парабрахиальное ядро получает сенсорную информацию от спинного мозга и передает ее выше — в таламус, гипоталамус, миндалину и другие отделы, где формируются эмоциональные и поведенческие реакции на боль. PBN работает как своеобразная «релейная станция» на пути болевых сигналов от тела к высшим центрам мозга.
Эксперименты показали, что мозг обладает собственным механизмом подавления боли. Когда мышей с хронической болью лишали еды или воды, или пугали, их поведение указывало на снижение боли. Голодные мыши через две недели после травмы нерва игнорировали укол в лапу, на который обычно реагировали. Ученые связали это с выбросом нейропептида Y из других областей мозга, активирующихся при срочных потребностях. «Что-то более важное, чем боль, появилось», — объясняет соавтор работы Энн Кеннеди из Исследовательского института Скриппса.
Открытие может привести к новым методам лечения хронической боли, от которой страдает каждый пятый человек в мире.