Учёные из Пенсильванского университета впервые выявили небольшую группу нейронов, участвующих в формировании хронической боли. Эти клетки, расположенные в парабрахиальном ядре головного мозга, активируются после травмы и остаются активными ещё долго после того, как повреждение уже зажило. Результаты исследования, опубликованные в журнале Nature, открывают путь к созданию новых методов лечения хронических болевых состояний, от которых страдает примерно каждый пятый человек в мире.
"Боль у вас в голове. Но она вполне реальна", — говорит биолог Николас Бетли (Nicholas Betley), соавтор исследования из Пенсильванского университета.
Команда Бетли изучала парабрахиальное ядро - область мозга, которая получает сенсорную информацию от тела и передаёт её в центры, отвечающие за восприятие боли. В ходе экспериментов на мышах исследователи выявили особую популяцию клеток, которые активировались после повреждения нерва и оставались активными неделями, даже когда острая боль уже прошла.
Эти нейроны содержали рецепторы к нейропептиду Y (NPY) - сигнальной молекуле, регулирующей реакцию мозга на стресс и чувство голода. Учёные назвали их нейронами Y1R.
Когда исследователи искусственно активировали эти клетки, мыши демонстрировали поведение, указывающее на наличие боли — например, избегали прикосновений или яркого света. Но когда нейроны Y1R блокировали, хроническая боль значительно снижалась. При этом реакция на острую боль — например, при касании горячей поверхности — сохранялась, что подтверждает: найденный механизм влияет именно на долгосрочную, а не мгновенную боль.
"Сами по себе нейроны Y1R не вызывают чувство боли. Но они являются частью сети, которая приводит к ощущению, которое мы называем болью", — поясняет Бетли.
Учёные обнаружили, что хроническая боль может уменьшаться, если мозг получает сигналы о более срочных потребностях — например, голоде или страхе. Когда у мышей активировались другие участки мозга, отвечающие за выживание, в парабрахиальное ядро поступал нейропептид Y, который снижал активность болевых нейронов.
"Появилось нечто более важное, чем боль", — объясняет нейробиолог Энн Кеннеди (Ann Kennedy) из Научно-исследовательского института Скриппса. — "Мы думаем о боли как о простом сенсорном сигнале… но болевые ощущения гораздо более изменчивы и зависят от нашего опыта".
Этот феномен объясняет, почему в стрессовой ситуации человек может временно не чувствовать боль - например, при панике, голоде или страхе. Мозг просто перераспределяет ресурсы, отдавая приоритет выживанию.
По словам канадского нейробиолога Джеффри Могила (Jeffrey Mogil) из Университета Макгилла, работа команды Бетли стала серьёзным шагом в понимании механизмов боли. Он отмечает, что парабрахиальное ядро, вероятно, играет ключевую роль в принятии решений о том, как реагировать на болевые сигналы.
Однако Могил обращает внимание, что у хронической боли могут быть более долгосрочные нейронные перестройки, которые проявляются спустя месяцы после травмы. Поэтому исследование нужно продолжать, чтобы точно определить, как долго сохраняется активность этих клеток и можно ли её контролировать.
"Исследования последних лет показывают, что спустя месяцы после травмы могут происходить изменения, которые поддерживают боль", — поясняет учёный.
Работа американских биологов открывает новые направления в поиске безопасных методов лечения хронической боли. Сегодня для купирования таких состояний часто применяются опиоидные препараты, которые вызывают зависимость и со временем теряют эффективность.
Блокировка нейронов Y1R или модуляция активности нейропептида Y может стать альтернативой — воздействовать не на рецепторы боли в теле, а на центры восприятия боли в мозге.
Кроме того, исследователи предполагают, что медитация, иглоукалывание и дыхательные практики могут влиять на активность этих же нейронных цепей, помогая естественным образом снижать интенсивность хронических болей.
| Параметр | Описание |
| Область мозга | Парабрахиальное ядро |
| Обнаруженные клетки | нейроны с рецепторами Y1R |
| Механизм действия | поддержание хронической боли |
| Биохимический медиатор | нейропептид Y |
| Влияние блокировки нейронов | снижение боли без потери острой чувствительности |
| Потенциал применения | создание препаратов и нейромодуляторов против хронической боли |
Лечение хронической боли опиоидами → зависимость и побочные эффекты → таргетная терапия нейропептидных рецепторов.
Игнорирование нейронных механизмов → временный эффект обезболивания → комплексное лечение, включая работу с мозгом.
Недооценка роли эмоций и стресса → усугубление боли → психофизиологическая поддержка и медитация.
Если аналогичные нейроны Y1R обнаружат у людей, это может стать революцией в терапии хронической боли. У врачей появится возможность точно воздействовать на источники патологической активности в мозге — при помощи лекарств, электрической стимуляции или даже ИИ-контролируемых нейроимплантов.
Кроме того, открытие может объяснить, почему одни люди лучше справляются с болью, а другие страдают от неё годами после травмы. Разница, вероятно, кроется в активности парабрахиальных нейронов и чувствительности к нейропептиду Y.
Плюсы:
• Прорыв в понимании механизмов хронической боли.
• Возможность разработки неопасных, неаддиктивных препаратов.
• Подтверждение связи боли, эмоций и мотивации.
Минусы:
• Исследование пока проведено только на животных.
• Перенос результатов на человека требует долгих испытаний.
• Биохимические механизмы всё ещё изучены не полностью.
Что такое хроническая боль?
Это боль, сохраняющаяся более трёх месяцев после заживления травмы, часто без очевидной причины.
Где находится парабрахиальное ядро?
В стволе мозга, оно отвечает за обработку сенсорных сигналов и передачу информации о боли.
Что делает нейропептид Y?
Он регулирует реакцию мозга на стресс, голод и эмоции, а также подавляет болевую активность.
Может ли медитация реально помочь при боли?
Да, если она влияет на те же нейронные цепи, что и нейропептид Y. Учёные планируют это проверить.
Когда появятся препараты нового поколения?
Клинические исследования могут начаться в течение 5-7 лет.
• Миф: "Хроническая боль — просто воображение".
Правда: она связана с реальной активностью нейронов мозга.
• Миф: "Если убрать причину травмы, боль исчезает".
Правда: мозг может "запомнить” боль и воспроизводить её.
• Миф: "Нервные клетки не восстанавливаются".
Правда: мозг способен формировать новые связи, что открывает путь к лечению.
От хронической боли страдает около 20% населения Земли.
Нейропептид Y также участвует в регулировании аппетита и реакции на стресс.
Мозг способен сам "глушить” боль, если активированы центры выживания.
До 1990-х годов считалось, что боль формируется только в спинном мозге.
Современные нейротехнологии позволили картировать активность отдельных нейронов.
Открытие парабрахиальных нейронов Y1R стало первым шагом к пониманию, почему хроническая боль живёт в мозге, а не в теле.
Учёные надеются, что изучение этой области мозга поможет вернуть миллионам людей жизнь без постоянных страданий. Ведь, как говорит Николас Бетли, "боль действительно находится в голове — и именно там мы можем научиться её побеждать".