Ερευνητές του University of Colorado Boulder εντόπισαν μια ελάχιστα γνωστή περιοχή του εγκεφάλου που φαίνεται να διατηρεί ενεργά τα σήματα πόνου, ακόμη και μετά την επούλωση ενός τραυματισμού.
Μικροβίωμα του εντέρου: Πώς συνδέεται με τον εγκέφαλο και επηρεάζει τη ψυχική μας υγεία
Το εγκεφαλικό κύκλωμα που μπορεί να κρατά ζωντανό τον πόνο
Οι επιστήμονες ίσως βρίσκονται πιο κοντά στην κατανόηση του μηχανισμού που μετατρέπει τον προσωρινό πόνο σε χρόνια ταλαιπωρία.
Νέα έρευνα από το University of Colorado Boulder δείχνει ότι ένα μικρό και σχετικά άγνωστο εγκεφαλικό κύκλωμα μπορεί να παίζει καθοριστικό ρόλο στο αν ο πόνος θα περάσει ή θα επιμείνει για μήνες ή και χρόνια.
Η μελέτη, που έγινε σε ζώα και δημοσιεύθηκε στο Journal of Neuroscience, εστίασε στην περιοχή caudal granular insular cortex, γνωστή ως CGIC.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η απενεργοποίηση αυτής της οδού μπορούσε όχι μόνο να εμποδίσει την εμφάνιση χρόνιου πόνου, αλλά και να τον σταματήσει όταν είχε ήδη εγκατασταθεί.
«Η εργασία μας χρησιμοποίησε μια ποικιλία από υπερσύγχρονες μεθόδους για να ορίσει το συγκεκριμένο εγκεφαλικό κύκλωμα που είναι κρίσιμο για την απόφαση να γίνει ο πόνος χρόνιος και για να πει στον νωτιαίο μυελό να εκτελέσει αυτή την εντολή», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Λίντα Γουότκινς, διακεκριμένη καθηγήτρια συμπεριφορικής νευροεπιστήμης στο College of Arts and Sciences. «Αν αυτός ο κρίσιμος λήπτης απόφασης σιωπήσει, ο χρόνιος πόνος δεν εμφανίζεται. Αν ήδη βρίσκεται σε εξέλιξη, ο χρόνιος πόνος λιώνει και εξαφανίζεται».
Η έρευνα έρχεται σε μια περίοδο εντυπωσιακής προόδου στη μελέτη του εγκεφάλου.
Ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης, Jayson Ball, περιγράφει τη σημερινή φάση ως έναν «χρυσό πυρετό της νευροεπιστήμης», χάρη σε νέα εργαλεία που επιτρέπουν στους επιστήμονες να ελέγχουν με ακρίβεια συγκεκριμένες ομάδες εγκεφαλικών κυττάρων.
Με αυτές τις τεχνικές, οι ερευνητές μπορούν να χαρτογραφούν τις νευρικές οδούς που εμπλέκονται σε πολύπλοκες καταστάσεις, όπως ο χρόνιος πόνος.
Αυτό ανοίγει τον δρόμο για πιθανές νέες θεραπείες, όπως στοχευμένες εγχύσεις ή διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής, που θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως ασφαλέστερες εναλλακτικές στα οπιοειδή.
«Αυτή η μελέτη προσθέτει ένα σημαντικό φύλλο στο δέντρο της γνώσης για τον χρόνιο πόνο», δήλωσε ο Ball, ο οποίος πήρε το διδακτορικό του στο εργαστήριο της Watkins τον Μάιο και τώρα εργάζεται για τη Neuralink, μια startup με έδρα την California που αναπτύσσει διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής για την ανθρώπινη υγεία.
Το ψάρι που βλέπει τα πάντα και μπορεί να ενισχύει καρδιά, εγκέφαλο και μύες
Όταν ο πόνος δεν σβήνει μετά τον τραυματισμό
Ο χρόνιος πόνος αποτελεί ένα πολύ συχνό πρόβλημα. Σύμφωνα με τα Centers for Disease Control, περίπου ένας στους τέσσερις ενήλικες τον βιώνει, ενώ σχεδόν ένας στους δέκα αναφέρει ότι επηρεάζει την καθημερινότητά του.
Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα πόνου που σχετίζεται με τα νεύρα είναι η αλλοδυνία. Σε αυτή την κατάσταση, ακόμη και ένα απαλό άγγιγμα μπορεί να γίνεται αντιληπτό ως πόνος.
Ο οξύς πόνος λειτουργεί σαν προειδοποίηση. Όταν υπάρχει τραυματισμός, οι ιστοί στέλνουν σήματα μέσω του νωτιαίου μυελού στον εγκέφαλο.
Ο χρόνιος πόνος, όμως, συνεχίζεται ακόμη και όταν ο τραυματισμός έχει επουλωθεί. Έτσι δημιουργείται ένας «ψευδής συναγερμός» που μπορεί να διαρκέσει εβδομάδες, μήνες ή χρόνια.
«Το γιατί και το πώς ο πόνος αποτυγχάνει να υποχωρήσει, αφήνοντάς σας με χρόνιο πόνο, είναι ένα μεγάλο ερώτημα που ακόμη αναζητά απαντήσεις», δήλωσε η Watkins.
Τι έδειξαν οι δοκιμές στον CGIC
Παλαιότερη εργασία από το εργαστήριο της Watkins, το 2011, είχε ήδη δείξει ότι ο CGIC συνδέεται με την ευαισθησία στον πόνο.
Η περιοχή αυτή βρίσκεται βαθιά μέσα στην insula, ένα τμήμα του εγκεφάλου που συμμετέχει στην επεξεργασία των αισθήσεων.
Σε ανθρώπινες μελέτες, η συγκεκριμένη περιοχή εμφανίζεται συχνά υπερδραστήρια σε άτομα με χρόνιο πόνο.
Ωστόσο, μέχρι πρόσφατα, η μελέτη της ήταν δύσκολη, καθώς ο μόνος τρόπος παρέμβασης ήταν η αφαίρεσή της, κάτι που δεν αποτελεί ρεαλιστική θεραπευτική λύση.
Στη νέα μελέτη, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν φθορίζουσες πρωτεΐνες για να εντοπίσουν ποιοι νευρώνες ενεργοποιούνται μετά από τραυματισμό του ισχιακού νεύρου σε αρουραίους.
Στη συνέχεια, αξιοποίησαν προηγμένες χημειογενετικές μεθόδους για να ενεργοποιήσουν ή να απενεργοποιήσουν συγκεκριμένα γονίδια σε επιλεγμένα νευρικά κύτταρα.
Τα βασικά ευρήματα ήταν:
- Ο CGIC δεν φαίνεται να είναι κρίσιμος για τον άμεσο, οξύ πόνο.
- Είναι όμως απαραίτητος για τη διατήρηση του πόνου σε βάθος χρόνου.
- Όταν η οδός απενεργοποιήθηκε σύντομα μετά τον τραυματισμό, τα ζώα ένιωσαν μόνο προσωρινό πόνο.
- Όταν ο χρόνιος πόνος είχε ήδη εμφανιστεί, η απενεργοποίηση του κυκλώματος τον σταμάτησε.
Πώς ο εγκέφαλος δίνει εντολή στον πόνο να συνεχιστεί
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο CGIC στέλνει σήματα στον σωματοαισθητικό φλοιό, την περιοχή του εγκεφάλου που επεξεργάζεται την αφή και τον πόνο.
Από εκεί, το μήνυμα φτάνει στον νωτιαίο μυελό, σαν εντολή να συνεχίσει να μεταδίδει σήματα πόνου.
«Βρήκαμε ότι η ενεργοποίηση αυτής της οδού διεγείρει το τμήμα του νωτιαίου μυελού που μεταφέρει την αφή και τον πόνο στον εγκέφαλο, κάνοντας την αφή πλέον να γίνεται αντιληπτή και ως πόνος», δήλωσε ο Ball.
Όταν οι επιστήμονες μπλόκαραν αυτή τη διαδρομή, ο πόνος δεν εξελίχθηκε σε χρόνιο. Σε άλλες περιπτώσεις, όπου είχε ήδη εγκατασταθεί, η απενεργοποίηση του κυκλώματος τον έκανε να υποχωρήσει.
«Η έρευνά μας παρουσιάζει μια ξεκάθαρη περίπτωση ότι συγκεκριμένες εγκεφαλικές οδοί μπορούν να στοχευθούν άμεσα για τη ρύθμιση του αισθητηριακού πόνου», δήλωσε ο Ball.
Νέες πιθανότητες για θεραπείες χωρίς οπιοειδή
Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη τι ενεργοποιεί τον CGIC ώστε να διατηρεί επίμονα τα σήματα πόνου.
Χρειάζονται επίσης περισσότερες μελέτες πριν τα ευρήματα μπορέσουν να μεταφερθούν σε θεραπείες για ανθρώπους.
Παρόλα αυτά, η μελέτη δείχνει μια νέα κατεύθυνση. Ο Ball θεωρεί πιθανό στο μέλλον οι γιατροί να χρησιμοποιούν στοχευμένες ενέσεις ή εγχύσεις για να επηρεάζουν συγκεκριμένα εγκεφαλικά κύτταρα.
Μια άλλη πιθανή λύση είναι οι διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής, είτε εμφυτευμένες είτε φορετές, για τη διαχείριση σοβαρών μορφών χρόνιου πόνου.
Πώς να μειώσετε τη «βιολογική ηλικία» του εγκεφάλου σας: Οι 5 τρόποι που κάνουν τη διαφορά
«Τώρα που έχουμε πρόσβαση σε εργαλεία που σας επιτρέπουν να χειρίζεστε τον εγκέφαλο, όχι μόνο με βάση μια γενική περιοχή αλλά με βάση συγκεκριμένους υποπληθυσμούς κυττάρων, η αναζήτηση νέων θεραπειών κινείται πολύ πιο γρήγορα», εξήγησε.