Ученые из Сиднейского университета обнаружили в стволе мозга так называемую «карту боли», которая контролирует болевые ощущения в конкретных областях тела. Это новаторское открытие может привести к разработке точных ненаркотических методов лечения, использующих собственную каннабиноидную систему мозга для борьбы с болью.
Исследователи выявили в стволе мозга сложную сеть, которая управляет болью по-разному в зависимости от места ее возникновения. Используя эффект плацебо, они обнаружили картографическую систему, которая точно настраивает контроль боли для определенных областей – таких как лицо, руки или ноги. Эти результаты открывают путь к созданию более безопасных и точных методов обезболивания, позволяющих избежать рисков, связанных с опиоидными препаратами.
Ствол мозга служит основной связующей магистралью между мозгом и спинным мозгом, направляя сигналы, которые контролируют мышление, ощущения и реакции выживания. Он также производит большинство жизненно важных нейрохимических веществ мозга, что делает его центральным узлом для регулирования как физического, так и эмоционального состояния.
Исследование, опубликованное в журнале Science, использовало функциональную магнитно-резонансную томографию (фМРТ) с полем 7 Тесла (один из самых передовых сканеров мозга, а в Австралии таких всего два) – для выявления того, как две основные области ствола мозга координируют ослабление боли посредством плацебо-реакций.
Доктор Льюис Кроуфорд, ведущий автор исследования и научный сотрудник Школы медицинских наук и Центра мозга и разума, отмечает: «Мы впервые видим такую точную и детализированную «карту боли» в стволе человеческого мозга, которая показывает, что он адаптирует облегчение боли к конкретной части тела, испытывающей ее».
Это достижение опирается на многолетние исследования, проводимые соавтором работы профессором Кевином Ки, заместителем руководителя Школы медицинских наук, который давно изучает роль мозга в регулировании боли.
Чтобы понять, как мозг организует облегчение боли, исследователи провели эксперимент на 93 здоровых добровольцах, подвергая их воздействию тепла в различных частях тела. На некоторые участки наносился крем плацебо, но ученые тайно снижали температуру, чтобы убедить участников в том, что крем уменьшает боль.
Для каждого участника уровень тепла был индивидуализирован, чтобы достичь умеренного дискомфорта по шкале от 0 (нет боли) до 100 (наихудшая боль, которую можно вообразить), обычно между 40 и 50 градусами Цельсия.
Когда тот же тепловой стимул был повторно применен, участники продолжали испытывать меньшую боль в областях, где использовался крем плацебо, даже при том, что температура больше не снижалась. Около 61 процента сообщили об этом эффекте, что является сильным признаком истинного плацебо-опосредованного обезболивания.
«Мы обнаружили, что верхние части ствола мозга были более активны при облегчении лицевой боли, в то время как нижние области задействовались при боли в руках или ногах», – комментирует доктор Кроуфорд.
Две основные области ствола мозга – околоводопроводное серое вещество (PAG) и ростральная вентромедиальная часть продолговатого мозга (RVM) – были определены как центральные элементы этой системы. Каждая из них демонстрировала различные паттерны активности в зависимости от того, где возникала боль. Верхние отделы PAG и RVM реагировали на лицевую боль, тогда как нижние отделы активировались при боли в конечностях.
«Естественная система обезболивания мозга более нюансирована, чем мы предполагали, – комментирует доктор Кроуфорд. – По сути, у нее есть встроенная система для контроля боли в конкретных областях. Она не просто отключает боль повсеместно, а работает как высокоскоординированная, анатомически точная система».
Понимание того, какие области ствола мозга связаны с различными частями тела, может открыть новые возможности для разработки неинвазивных методов лечения, которые уменьшают боль без обширных побочных эффектов.
«Теперь у нас есть схема того, как мозг контролирует боль пространственно организованным образом, – отмечает профессор Люк Хендерсон, старший автор исследования и профессор Школы медицинских наук и Центра мозга и разума. – Это может помочь нам разработать более эффективные и персонализированные методы лечения, особенно для людей с хронической болью в определенной области тела».
Исследование также бросает вызов давним предположениям о том, как работает обезболивание плацебо. Вместо того, чтобы полагаться на опиоидную систему мозга, эксперты предполагают, что другая часть ствола мозга – латеральная область околоводопроводного серого вещества (PAG) – не только отвечает за это, но и работает без использования опиоидов, что может указывать на ее связь с каннабиноидной активностью.
«Опиоидное обезболивание обычно активирует центральные области мозга и может влиять на все тело, тогда как выявленная нами каннабиноидная цепь, по-видимому, действует в более целенаправленных областях ствола мозга», – поясняет он. – Это подтверждает идею о том, что каннабиноиды могут играть роль в локализованном, ненаркотическом контроле боли».
«Точное знание того, где в мозге происходит облегчение боли, означает, что мы можем воздействовать на эту область или оценивать эффективность препарата в нужном месте, – говорит доктор Кроуфорд. – Это может привести к более точным методам лечения хронической боли, которые не зависят от опиоидов и работают именно там, где ожидаются, – что является огромным шагом вперед в управлении болью».
