Międzynarodowy zespół naukowców ustalił istnienie w ciele szczura systemu rodzaju „mini-mózgów” zdolnych do tłumienia odczuwania bólu poprzez blokowanie pobudzenia poszczególnych neuronów. Jeśli uda się potwierdzić, że podobne mechanizmy istnieją w organizmie człowieka, doprowadzi to do stworzenia nowych skutecznych środków przeciwbólowych.
Współczesne koncepcje mówią, że odczuwanie bólu pojawia się, gdy ośrodkowy układ nerwowy (rdzeń kręgowy i mózg) odbiera określone sygnały. Jednak w nowych badaniach naukowcom udało się udowodnić, że obwodowy układ nerwowy odgrywa ważną rolę w tym procesie.
Obwodowy układ nerwowy obejmuje nerwy czaszkowe wychodzące z mózgu, a także nerwy rdzeniowe lub rdzeniowe, które powstają w kręgosłupie. Jednym z głównych zadań obwodowego układu nerwowego jest zapewnienie komunikacji między ciałem a światem zewnętrznym. Główną rolę w tym procesie odgrywają neurony czuciowe, które nazywane są aferentnymi. Przekazują informacje do ośrodkowego układu nerwowego z receptorów zlokalizowanych w narządach zmysłów.
Jednocześnie w organizmie znajdują się także wyspecjalizowane neurony lub nocyceptor, które są aktywowane tylko wtedy, gdy bodźce mogą uszkodzić lub uszkodzić tkanki organizmu człowieka. Znajdują się w narządach wewnętrznych lub w skórze i uaktywniają się, gdy wpływ zewnętrzny przekracza pewien próg pobudliwości. Po otrzymaniu sygnału niebezpiecznego działania od nocyceptorów ośrodkowy układ nerwowy przetwarza ten sygnał i wyzwala odpowiedzi somatyczne, autonomiczne i behawioralne, które zapewniają adaptacyjne odpowiedzi na bodźce bólowe.
Impulsy bólowe są przenoszone przez neurony czuciowe do określonej części mózgu zwanej wzgórzem. To swego rodzaju inscenizacja, w której odbywa się proces redystrybucji informacji pochodzących ze zmysłów. Wzgórze zawiera kilka jąder. W przypadku, gdy informacja o bólu, przed wejściem do kory czuciowej półkul mózgowych, trafia do określonych jąder czuciowych, a wtedy osoba może dokładnie określić, gdzie odczuwa ból. W przypadku, gdy informacja przechodzi przez nieswoiste jądra, ból jest tępy i słabo zlokalizowany.
Impulsy wchodzą do określonych jąder czuciowych przez włókna mielinowe i do niespecyficznych, odpowiednio, przez włókna niemielinowe. Pierwsza metoda została nazwana neospinothalamic i jest młodsza pod względem ewolucyjnym.
W jednej ze specjalistycznych publikacji naukowych z 1965 r. Opublikowano pracę kanadyjskiego psychologa Ronalda Melzaka we współautorstwie z neurobiologiem Patrickiem Walliem. W artykule autorzy podjęli próbę sformułowania teorii bramek kontrolnych. Zdaniem naukowców impuls przekazywany jest przez neurony czuciowe rdzenia kręgowego nie tylko do komórek prowadzących do wzgórza, ale także do neuronów hamujących, które uniemożliwiają dalszy postęp sygnału. W przypadku, gdy siła impulsu bólu jest wystarczająco duża, neurony hamujące są blokowane, a sygnał dociera do mózgu. Jednocześnie pobudzenie tych neuronów występuje w przypadku odbierania innego rodzaju impulsów przez dotyk, wibrację lub nacisk. Im bardziej dana osoba odczuwa nacisk lub dotyk, tym bardziej ból słabnie.
W obwodowym układzie nerwowym istnieją podobne obwody logiczne. Niektóre części rdzenia kręgowego zawierają nie tylko włókna C i Aδ, ale także włókna Aβ, które przewodzą niebolesne impulsy. Blokują funkcję nocyceptorów, zapobiegając dalszemu przekazywaniu sygnałów lub wszystko dzieje się dokładnie odwrotnie. W ten sposób teoria bramki kontrolnej wyjaśnia, w jaki sposób można zmniejszyć odczuwanie bólu. Na przykład, jeśli pocierasz posiniaczone miejsce, dyskomfort słabnie. Znieczulająca stymulacja elektryczna opiera się na tej zasadzie, którą przeprowadza się za pomocą elektrod.
Film promocyjny:
Ponadto Melzak zasugerował, że mózg może samodzielnie kontrolować odczuwanie bólu. W wyniku aktywacji akweduktu sylvańskiego dochodzi do analgezji, która prowokuje aktywację zstępujących szlaków nerwowych, które hamują pobudzenie nocyceptorów w rdzeniu kręgowym. Mózg może określić, na które impulsy bólowe należy odpowiedzieć, a które zignorować.
W nowym badaniu, opublikowanym stosunkowo niedawno, naukowcy próbowali udowodnić, że węzły nerwowe układu obwodowego mogą również kontrolować przekazywanie impulsów bólowych. Węzły te, zwane zwojami układu obwodowego, to skupiska neuronów, które pełnią określone funkcje, w tym przypadku sensoryczne. Badacze odkryli, że w zwojach nerwowych komórki nerwowe biorą udział w syntezie białek niezbędnych do syntezy specjalnego aminokwasu GABA.
Kwas γ-aminomasłowy czyli GABA jest najważniejszym neuroprzekaźnikiem ośrodkowego układu nerwowego, który pełni funkcję hamującą. Kiedy kwas ten uderza w miejsce kontaktu neuronów, następuje blokowanie impulsów między tymi komórkami. Powszechnie przyjęto, że kwas ten jest charakterystyczny tylko dla ośrodkowego układu nerwowego, ale teraz stało się oczywiste, że pełni również funkcje neuroprzekaźników w obwodowym układzie nerwowym. Jak zauważa Nikita Gamper, zwoje są rodzajem „mini-mózgów”, które decydują, czy wysyłać sygnały bólu dalej do mózgu, czy je blokować.
Badania na szczurach wykazały, że kwas aminomasłowy radykalnie zmniejsza poziom bólu zapalnego i neuropatycznego. Jednak nie jest jasne, czy coś podobnego istnieje w ludzkim ciele. Jeśli taki system istnieje, pozwoli naukowcom zastosować go przy opracowywaniu nowych leków przeciwbólowych.