Найдена область мозга, которая удерживает боль — теперь её можно отключить

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.

Когда боль не уходит

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.

Как мозг умеет "глушить" боль

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.

Новая мишень для терапии

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.

Потенциал открытия

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.

Таблица: основные результаты исследования

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• 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.

А что если подтвердить механизм у человека

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 и минусы открытия

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.

FAQ

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.

Мифы и правда

• 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.

Три интересных факта

1. От хронической боли страдает около 20% населения Земли.

2. Нейропептид Y также участвует в регулировании аппетита и реакции на стресс.

3. Мозг способен сам "глушить” боль, если активированы центры выживания.

Исторический контекст

1. До 1990-х годов считалось, что боль формируется только в спинном мозге.

2. Современные нейротехнологии позволили картировать активность отдельных нейронов.

3. 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".