Fot. Getty Images
Naukowcy z Stanford nauczyli się wyłączyć w mózgu ssaków neurony, dzięki którym uczucie bólu fizycznego powoduje cierpienie. Odkrycie może stanowić podstawę opracowania nowej generacji leków przeciwbólowych
Wiele dzieci, rozbijając kolano lub źle anginą, marzą o tym, aby nie odczuwać bólu. Te sny są bardzo naiwni: zdolność odczuwać ból odgrywa ogromną rolę w życiu człowieka, a gdy ta umiejętność jest uszkodzony, powstaje poważne zagrożenie dla życia i zdrowia. Zdarza się, na przykład, w przypadku dotykowych полинейропатиях — rzadkich chorób genetycznych, w których pacjent traci bolesny czułość. Tacy ludzie mogą nie zauważyć nawet poważnych urazów i chorób i wymaga stałej uwagi lekarzy i bliskich.
Jednak w bardzo wielu przypadkach, np. przy przewlekłych chorobach lub w okresie pooperacyjnym — ból, wydaje się, nie przynosi żadnych korzyści. Wręcz przeciwnie: pacjenta powoduje ciągły stres, może zwalniać powrót do zdrowia. Idealne rozwiązanie problemu mogło by być znaleziona, gdyby udało się oddzielić ból jako sygnał o jakichś problemach w organizmie od tych emocjonalnych cierpień, które ona powoduje. Drogę do takiego rozwiązania nastąpił w eksperymentach takich neurobiologów z Стенфордского uniwersytetu opisanych nimi w niedawnym artykule w “Science” pod tytułem “Нейронный zespół amygdala, кодирующий nieprzyjemny charakter bólu”. Należy przypomnieć czytelnikom, że o pracy innej grupy badaczy, jednostka rozwoju połączony aspekt problemu bólu, Forbes niedawno opowiadał w artykule “Dlaczego nie wszystkie leki przeciwbólowe są równie skuteczne”.
Амигдала lub ciało migdałowate — struktura w głębi mózgu, która odpowiada za najbardziej prymitywne starożytne reakcji organizmu (np. gniew lub strach). To właśnie tam neurolog Gregory Scherrer szukałem neurony odpowiedzialne za różne aspekty percepcji bólu. Do tego użył miniaturowy mikroskop (“минископ”), który można przymocować do głowy myszy, podczas gdy zwierzę zajmuje się swoimi sprawami. Минископ pozwalał obserwować życie pojedynczego neuronu w czasie rzeczywistym: w мышиные komórki został wprowadzony metalowy białko, który zasygnalizował o aktywności neuronów. Tymczasem naukowcy poddano gryzoni różne wpływy: na przykład, wyciąć je igłą, aby wywołać болевое uczucie.
Myszy, które doświadczeń ból, sprawia, mimowolny ruch, podobnie jak człowiek отдергивает rękę od gorącej patelni. To jeszcze nie znaczy, że ona cierpi: nieprzyjemne odczucia myszy świadczą inne cechy zachowania, na przykład, зализывание chorego miejsca lub unikanie sytuacji, w których zwierzę dostawał zastrzyk.
Z tych doświadczeń można scharakteryzować około 150 neuronów w dolnej i tylnej części amygdala, które były aktywne tylko w tych momentach, gdy mysz czułam ból. Na tym etapie nie było wiadomo, jaki aspekt bólu odgrywa tu rolę — samo uczucie lub spowodowane im cierpienie emocjonalne. Aby rozwiązać ten problem, zostały zaprojektowane chemiczne przełączniki, pozwalające wyłączyć te neurony. To właśnie ta część pracy była najbardziej pracochłonne: należało nauczyć się wyłączać tylko te 150 neuronów, bez wpływu na pozostałych. Ale kiedy się to udało, wynik był imponujący: zwierzęta nadal czuł ból (instynktownie отдергивали kończyny), jednak nie wykazywały żadnych objawów negatywnych emocji: nie зализывали chore miejsce i nie unikał tych miejsc w komórce, gdzie mógł czyhać ukłucie igły.
Jeśli neurony odpowiedzialne za cierpienie związane z bólem, znane, pozostaje tylko nauczyć się manipulować ich aktywności. To otworzy drogę do stworzenia nowych leków przeciwbólowych, które nie niszczą poczucie bólu, czyli informacje na temat “problemów w organizmie”, ale pozwalają pacjentowi nie odnosić się do niego z nadmierną emocjonalnością. Autorzy pracy określa, że sposób ten zapowiada się długa: jeszcze przed rozpoczęciem eksperymentów na naczelnych i ludzi trzeba przynajmniej sprawdzić wszystkie sieci neuronowe w mózgu, które mogą również uczestniczyć w traktowaniu tych sygnałów, na razie jednak z jakiegoś powodu nie przyciągnęły uwagę badaczy.