Medzinárodný tím vedcov zistil, že v tele potkanov existuje systém akýchsi „mini-mozgov“schopných potlačiť pocit bolesti blokovaním excitácie jednotlivých neurónov. Ak sa dá potvrdiť, že podobné mechanizmy existujú v ľudskom tele, povedie to k vytvoreniu nových účinných liekov proti bolesti.
Moderné koncepty hovoria, že k pocitu bolesti dôjde, keď centrálny nervový systém (miecha a mozog) vníma určité signály. V novej štúdii však vedci dokázali, že periférny nervový systém hrá v tomto procese dôležitú úlohu.
Periférny nervový systém zahŕňa hlavové nervy, ktoré sa rozvetvujú z mozgu, rovnako ako miecha alebo miechové nervy, ktoré vychádzajú z chrbtice. Jednou z hlavných úloh periférneho nervového systému je zabezpečiť komunikáciu medzi telom a vonkajším svetom. Hlavná úloha v tomto procese patrí senzorickým neurónom, ktoré sa nazývajú aferentné. Prenášajú informácie do centrálneho nervového systému z receptorov nachádzajúcich sa v zmyslových orgánoch.
Telo zároveň obsahuje aj špecializované neuróny alebo nociceptory, ktoré sa aktivujú iba v tých prípadoch, keď môžu stimuly poškodiť alebo poškodiť tkanivá ľudského tela. Nachádzajú sa vo vnútorných orgánoch alebo v koži a aktivujú sa, keď vonkajší vplyv prekročí určitú hranicu excitability. Po prijatí signálu nebezpečného účinku od nociceptorov centrálny nervový systém tento signál spracuje a spustí somatické, autonómne a behaviorálne reakcie, ktoré poskytujú adaptívne reakcie na podnety bolesti.
Bolestné impulzy sú prenášané senzorickými neurónmi do špecifickej časti mozgu zvanej talamus. Jedná sa o akýsi inscenačný príspevok, v ktorom prebieha proces redistribúcie informácií pochádzajúcich zo zmyslov. Talamus obsahuje niekoľko jadier. V prípade, že informácie o bolesti pred vstupom do senzorickej kôry mozgových hemisfér vstúpia do konkrétnych senzorických jadier a človek potom môže presne určiť, kde má bolesti. V prípade, že informácie prechádzajú nešpecifickými jadrami, bolesť je tupá a slabo lokalizovaná.
Impulzy vstupujú do špecifických senzorických jadier cez myelínové vlákna a do nešpecifických jadier cez nemyelínové vlákna. Prvá metóda bola pomenovaná neospinotalamická a je z hľadiska evolúcie mladšia.
V jednej zo špecializovaných vedeckých publikácií v roku 1965 bola publikovaná práca kanadského psychológa Ronalda Melzaka v spolupráci s neurobiológom Patrickom Wallom. V článku sa autori pokúsili formulovať teóriu riadiacich brán. Podľa vedcov sa impulz prenáša senzorickými neurónmi miechy nielen do buniek, ktoré vedú k talamu, ale aj do inhibičných neurónov, ktoré bránia ďalšiemu šíreniu signálu. V prípade, že je sila impulzu bolesti dostatočne silná, blokujú sa inhibičné neuróny a signál sa dostane do mozgu. Zároveň sú tieto neuróny vzrušené, keď sú hmatom, vibráciami alebo tlakom prijímané iné typy impulzov. Čím viac človek cíti tlak alebo dotyk, tým viac bolesť utícha.
V periférnom nervovom systéme existujú podobné logické obvody. Niektoré časti miechy zahŕňajú nielen vlákna C a Aδ, ale aj vlákna Ap, ktoré vedú nebolestivé impulzy. Blokujú funkcie nociceptorov, bránia ďalšiemu prechodu signálov, alebo sa všetko deje presne naopak. Teória riadiacich brán tak vysvetľuje, ako je možné znížiť pocity bolesti. Napríklad, ak treníte pomliaždené miesto, potom sa nepríjemné pocity otupia. Na tomto princípe je založená anestetická elektrická stimulácia, ktorá sa vykonáva pomocou elektród.
Propagačné video:
Melzak navyše naznačil, že samotný mozog je schopný ovládať pocit bolesti. V dôsledku aktivácie sylvianskeho akvaduktu dochádza k analgézii, ktorá vyvoláva aktiváciu zostupných nervových dráh, ktoré potláčajú excitáciu nociceptorov v mieche. Mozog môže určiť, na ktoré bolestivé impulzy je potrebné reagovať a ktoré je možné ignorovať.
V novej štúdii, ktorá bola zverejnená pomerne nedávno, sa vedci pokúsili dokázať, že nervové uzliny periférneho systému môžu tiež riadiť prenos bolestivých impulzov. Tieto uzly, ktoré sa nazývajú gangliá periférneho systému, sú zhluky neurónov, ktoré vykonávajú špecifické funkcie, v tomto prípade senzorické. Vedci zistili, že v gangliách sa nervové bunky podieľajú na syntéze bielkovín potrebných na syntézu špeciálnej aminokyseliny GABA.
Kyselina y-aminomaslová alebo GABA je najdôležitejší neurotransmiter centrálneho nervového systému, ktorý plní funkciu inhibície. Keď táto kyselina zasiahne miesto kontaktu neurónov, dôjde medzi týmito bunkami k blokovaniu impulzov. V minulosti sa všeobecne akceptovalo, že táto kyselina je charakteristická iba pre centrálny nervový systém, ale teraz je zrejmé, že vykonáva aj funkcie neurotransmiterov v periférnom nervovom systéme. Ako poznamenáva Nikita Gamper, gangliá sú akýmsi „mini mozgom“, ktoré sa rozhodujú, či budú signály bolesti posielať ďalej do mozgu alebo ich budú blokovať.
Štúdie na potkanoch preukázali, že kyselina aminomaslová dramaticky znižuje hladinu zápalovej a neuropatickej bolesti. Zostáva však nejasné, či niečo podobné v ľudskom tele existuje. Ak takýto systém existuje, umožní vedcom uplatniť ho pri vývoji nových liekov tlmiacich bolesť.