Kako hitro čutimo bolečino? Študija razveljavi prejšnje pojme
Nove raziskave rušijo splošno razširjeno predstavo, da ljudje v nasprotju z drugimi sesalci bolečino predelujejo počasneje kot na dotik. Ugotovitve imajo lahko pomembne posledice za diagnozo in zdravljenje bolečine.
Do zdaj je bilo znanstveno soglasje, da so pri ljudeh živčni signali, ki se "dotikajo" možganov, hitrejši od tistih, ki prenašajo bolečino.
Razlika v hitrosti je bila po mnenju raziskovalcev posledica dejstva, da signali na dotik potujejo skozi živce z debelim slojem mielina - izolacijsko plastjo lipidov, ki tvori zaščitno ovojnico okoli živcev. Mielin pomaga živcem hitreje prenašati signale.
Nasprotno pa bolečinski signali potujejo skozi živce, ki ali nimajo mielina ali pa imajo le zelo tanko plast.
Drugi sesalci imajo tako imenovane ultrahitre nociceptorje (receptorje, ki zaznavajo škodljive ali potencialno škodljive dražljaje), to je aferentne nevrone z debelo plastjo mielina, ki čim hitreje prenašajo bolečinske signale. Ampak, ali enako velja za ljudi?
Saad Nagi, glavni raziskovalni inženir na Oddelku za klinično in eksperimentalno medicino in Center za socialno in afektivno nevroznanost na univerzi Linköping na Švedskem, je pred kratkim vodil skupino raziskovalcev, ki so želeli odgovoriti na to vprašanje.
"Sposobnost občutiti bolečino je ključnega pomena za naše preživetje," pojasnjuje Nagi, "zakaj bi torej naš sistem za signalizacijo bolečine bil toliko počasnejši od sistema, ki se uporablja za dotik, in toliko počasnejši, kot bi lahko bil?"
Da bi to ugotovili, so znanstveniki uporabili tehniko, imenovano mikronevrografija, ki jim je omogočila vizualizacijo in sledenje živčnega prometa iz "perifernih živcev, ki vodijo v mišice in kožo".
Nagi in ekipa sta to tehniko uporabila za 100 zdravih udeležencev študije in ugotovitve objavila v reviji Znanstveni napredek.
Bolečina potuje enako hitro kot dotik
Tehnika mikronevrografije ali "aksonski posnetki z eno enoto" so raziskovalcem omogočili sledenje bolečini in dotikom v živčnih vlaknih posameznega nevrona.
Nagi in ekipa so iskali nevrone, ki so prenašali signale tako hitro kot dotik, obnašali pa so se tudi kot nociceptorji.
Študija je pokazala, da je imelo 12% nevronov z gosto mielinsko plastjo enake lastnosti kot nociceptorji, saj so lahko zaznavali in prenašali "škodljive dražljaje", kot so grobo maženje ali ščipanje.
Boleči receptorji se ne odzivajo na mehak dotik in tudi ti nevroni, ki so jih raziskovalci preizkusili z mehkimi potezami krtač. Končno so te živčne celice izvajale bolečinske signale enako hitro kot nevroni, občutljivi na dotik.
Da bi preverili, ali je naloga teh superhitrih živčnih celic resnično prenašati bolečino, so raziskovalci z merilnimi elektrodami uporabili kratke, natančne električne izbruhe, ki so ciljali na posamezne živčne celice. Posledično so udeleženci študije poročali, da so občutili ostre občutke.
"Ko smo aktivirali posamezno živčno celico, je povzročila zaznavanje bolečine, zato sklepamo, da so te živčne celice povezane z bolečinskimi centri v možganih," pravi Nagi.
»Postalo je očitno, da gosto mielinirana živčna vlakna prispevajo k doživljanju bolečine, kadar ima mehanski vzrok. Naši rezultati izpodbijajo opis učbenika hitrega sistema za signalizacijo dotika in počasnejšega sistema za signalizacijo bolečine. Predlagamo, da je bolečino mogoče signalizirati enako hitro kot dotik. "
Saad Nagi
Nagi in sodelavci so pregledali tudi ljudi, ki so imeli poškodbe živcev, zaradi katerih so izgubili gosto mielinirane živčne celice, vendar niso vplivali na njihove tanko mielinirane živčne celice. Zaradi poškodbe ti udeleženci ne morejo čutiti lahkega dotika.
Nagijeva ekipa je domnevala, da bi izguba mieliniranih živčnih vlaken vplivala tudi na novo odkrito superhitro mrežo nociceptorjev. Raziskovalci so ugotovili, da ti posamezniki ne morejo doživljati mehanske bolečine.
Ugotovitve, pojasnjujejo znanstveniki, lahko zdravnikom pomagajo pri diagnosticiranju bolezni, povezanih z bolečino, in zagotavljajo boljšo oskrbo ljudem, ki imajo ta simptom.
