Когда вы испытываете сильную боль, например, ломаете или раскалываете кость, боль ощущается не только при виде травмы. В вашем теле есть целая сеть рецепторов, идущих от места травмы через нервную систему, вдоль позвоночника и в мозг, которые реагируют, сообщая вам, сколько боли вы чувствуете. Эта система переходит в состояние повышенной готовности при травме, а затем обычно сбрасывается по мере выздоровления. Однако иногда система не перезагружается, и, хотя травма устранена, повреждение нервов привело к необратимым изменениям в вашем мозгу. Это означает, что вы все еще чувствуете боль, даже если травма полностью зажила.
Доктор. Джеральд Зампони, Ph.D., и команда с Институтом мозга Хотчкисса (HBI) Медицинской школы Камминга и исследователями из Стэнфордского университета, Калифорния, изучали, какие мозговые цепи изменяются в результате травмы, чтобы разработать целевые методы лечения, чтобы перезагрузить мозг, чтобы остановить хроническую боль.
"Это ужасная ситуация для многих людей, живущих с хронической болью, потому что зачастую мало что помогает им контролировать свою боль," говорит Зампони, старший заместитель декана (исследования) и профессор кафедры физиологии & Фармакология и клеточная биология & Анатомия в CSM. "Это влияет не только на людей, которые испытали повреждение периферических нервов. Бывают случаи, когда у людей случается инсульт, и они впоследствии испытывают сильную боль в другой части тела. Это также может объяснить, почему некоторые люди, потерявшие конечность, все еще чувствуют боль в конечности, даже если ее уже нет."
В тесном сотрудничестве с доктором. Джунтин Хуанг, доктор философии.D., и доктор. Винисиус Гадотти, Ph.D., соавторы исследования вместе с доктором. Цзычжэнь Чжан, Ph.D., команда использовала оптогенетику для изучения нейронных связей в мозге мышей. Оптогенетика позволяет ученым использовать свет для нацеливания и управления отдельными нейронами в головном мозге. С помощью этого инструмента исследователи могут нанести на карту путь, показывающий, какие нейроны взаимодействуют друг с другом, чтобы обработать сигнал боли, а затем передать эту информацию обратно по позвоночнику, где сначала обрабатываются болезненные стимулы.
"Мы знали, что определенные части мозга важны для устранения боли, но теперь мы смогли идентифицировать цепь дальнего действия в мозгу, которая передает сообщение, и мы смогли показать, как она изменяется во время хронической боли. состояния," говорит Зампони, который также является членом Исследовательского института детской больницы Альберты при CSM.
Большая часть исследований хронической боли была сосредоточена на спинном мозге и на нервных волокнах, в которых обрабатывается болевой ответ. Лечение текущими обезболивающими часто неэффективно и может иметь серьезные побочные эффекты. Это новое понимание сигнальной цепи боли может позволить ученым разработать новые лекарственные препараты и целенаправленные методы стимуляции мозга для устранения хронической нервной боли и, надеюсь, обеспечить облегчение для страдающих от боли. Работая с мышами, лаборатория Зампони доказала, что воздействие на определенные пути в мозге может мешать сигналу боли и прекращать болевые ощущения.
"Если вы понимаете, как мозг перестраивается, вы можете этому помешать и восстановить. Это важно," говорит Зампони. "Если задуматься, есть лекарства, которые нельзя давать детям, страдающим хронической болью. Что, если бы вы могли неинвазивно стимулировать определенные области мозга или подавлять их, и таким образом облегчить боль?? Я думаю, это был бы отличный альтернативный подход к приему наркотиков."
Зампони ожидает, что результаты, полученные в лаборатории на мышах, будут сравнимы с людьми. Хотя человеческий мозг очень сложен, коммуникационная сеть аналогична мозгу животных. Результаты опубликованы в Nature Neuroscience.
Лаборатория Зампони уже применяет это исследование для изучения того, как этот мозговой контур взаимодействует с другими частями мозга, участвующими в более сложных формах поведения, таких как взаимодействие между болевыми путями и зависимостью, депрессией и тревогой.