Πόσο γρήγορα νιώθουμε πόνο; Η μελέτη ανατρέπει τις προηγούμενες έννοιες
Νέα έρευνα ανατρέπει τη διαδεδομένη αντίληψη ότι οι άνθρωποι, σε αντίθεση με άλλα θηλαστικά, επεξεργάζονται τον πόνο πιο αργά από το άγγιγμα. Τα ευρήματα μπορεί να έχουν σημαντικές επιπτώσεις στη διάγνωση και τη θεραπεία του πόνου.
Μέχρι τώρα, η επιστημονική συναίνεση ήταν ότι στους ανθρώπους, τα νευρικά σήματα που «επικοινωνούν» αφή στον εγκέφαλο είναι ταχύτερα από αυτά που αναμεταδίδουν τον πόνο.
Αυτή η διαφορά στην ταχύτητα, πίστευαν οι ερευνητές, οφείλεται στο γεγονός ότι τα σήματα αφής ταξιδεύουν μέσω των νεύρων με ένα παχύ στρώμα μυελίνης - το μονωτικό στρώμα των λιπιδίων που σχηματίζει προστατευτικό περίβλημα γύρω από τα νεύρα. Το Myelin βοηθά τα νεύρα να κάνουν σήματα πιο γρήγορα.
Αντίθετα, τα σήματα πόνου ταξιδεύουν μέσω νεύρων που είτε δεν έχουν καθόλου μυελίνη είτε έχουν πολύ λεπτό στρώμα.
Άλλα θηλαστικά έχουν τους λεγόμενους εξαιρετικά γρήγορους nociceptors (υποδοχείς που ανιχνεύουν βλαβερά ή δυνητικά βλαβερά ερεθίσματα), δηλαδή, προσδίδουν νευρώνες με ένα παχύ στρώμα μυελίνης για να μεταφέρουν σήματα πόνου όσο πιο γρήγορα γίνεται. Αλλά, το ίδιο ισχύει για τους ανθρώπους;
Ο Saad Nagi, κύριος ερευνητικός μηχανικός στο Τμήμα Κλινικής και Πειραματικής Ιατρικής και το Κέντρο Κοινωνικής και Συναισθηματικής Νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο Linköping στη Σουηδία, οδήγησε πρόσφατα μια ομάδα ερευνητών που ήθελαν να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα.
«Η ικανότητα να νιώθουμε πόνο είναι ζωτικής σημασίας για την επιβίωσή μας», εξηγεί ο Nagi, «γιατί λοιπόν το σύστημα σηματοδότησης του πόνου μας πρέπει να είναι πολύ πιο αργό από το σύστημα που χρησιμοποιείται για την αφή και πολύ πιο αργό από ό, τι θα μπορούσε να είναι;»
Για να το μάθουν, οι επιστήμονες εφάρμοσαν μια τεχνική που ονομάζεται μικρονευρογραφία, η οποία τους επέτρεψε να οπτικοποιήσουν και να παρακολουθήσουν τη νευρική κυκλοφορία από «περιφερικά νεύρα που οδηγούν σε μυ και δέρμα».
Ο Nagi και η ομάδα εφάρμοσαν αυτήν την τεχνική σε 100 υγιείς συμμετέχοντες στη μελέτη και δημοσίευσαν τα ευρήματα στο περιοδικό Επιστήμη προχωρά.
Ο πόνος ταξιδεύει τόσο γρήγορα όσο το άγγιγμα
Η τεχνική της μικροευρογραφίας ή «αξονικές ηχογραφήσεις μίας μονάδας» επέτρεψε στους ερευνητές να παρακολουθούν τα σήματα πόνου και αφής στις νευρικές ίνες ενός μόνο νευρώνα.
Οι Nagi και η ομάδα έψαχναν για νευρώνες που έφεραν σήματα τόσο γρήγορα όσο το άγγιγμα, αλλά συμπεριφέρθηκαν επίσης σαν nociceptors.
Η μελέτη αποκάλυψε ότι το 12% των νευρώνων με παχύ παλτό μυελίνης είχε τις ίδιες ιδιότητες με τους νοσοκοποδέκτες, καθώς μπορούσαν να ανιχνεύσουν και να μεταφέρουν «επιβλαβή ερεθίσματα», όπως χαϊδεύοντας χοντρό πινέλο ή τσίμπημα.
Οι υποδοχείς πόνου δεν αντιδρούν στη μαλακή αφή και ούτε αυτοί οι νευρώνες, τους οποίους οι ερευνητές εξέτασαν εφαρμόζοντας μαλακές πινελιές. Τέλος, αυτά τα νευρικά κύτταρα έκαναν σήματα πόνου εξίσου γρήγορα με τους ευαίσθητους στην αφή νευρώνες.
Για να ελέγξουν ότι η λειτουργία αυτών των εξαιρετικά γρήγορων νευρικών κυττάρων ήταν πράγματι να μεταφέρει πόνο, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ηλεκτρόδια μέτρησης για να εφαρμόσουν σύντομες, ακριβείς ηλεκτρικές εκρήξεις που στοχεύουν μεμονωμένα νευρικά κύτταρα. Ως αποτέλεσμα, οι συμμετέχοντες στη μελέτη ανέφεραν ότι αισθάνονταν έντονες αισθήσεις.
«Όταν ενεργοποιήσαμε ένα μεμονωμένο νευρικό κύτταρο, προκάλεσε την αντίληψη του πόνου, οπότε συμπεραίνουμε ότι αυτά τα νευρικά κύτταρα συνδέονται με κέντρα πόνου στον εγκέφαλο», λέει ο Nagi.
«Καθίσταται εμφανές ότι οι πυκνές μυελινωμένες νευρικές ίνες συμβάλλουν στην εμπειρία του πόνου όταν έχει μηχανική αιτία. Τα αποτελέσματά μας αμφισβητούν την περιγραφή του βιβλίου σχετικά με ένα γρήγορο σύστημα σηματοδότησης αφής και ένα πιο αργό σύστημα σηματοδότησης πόνου. Προτείνουμε ότι ο πόνος μπορεί να σηματοδοτηθεί τόσο γρήγορα όσο το άγγιγμα. "
Σαντ Ναγί
Ο Nagi και οι συνάδελφοί του εξέτασαν επίσης άτομα που είχαν βιώσει νευρική βλάβη που τους ανάγκασε να χάσουν πυκνά μυελινωμένα νευρικά κύτταρα αλλά δεν επηρέασαν τα λεπτά μυελινωμένα νευρικά κύτταρα. Ως αποτέλεσμα της ζημιάς, αυτοί οι συμμετέχοντες δεν μπορούν να αισθανθούν ελαφριά αφή.
Η ομάδα του Nagi υπέθεσε ότι η απώλεια μυελινωμένων νευρικών ινών θα επηρέαζε επίσης το πρόσφατα ανακαλυφθέν υπερ-γρήγορο δίκτυο των nociceptors. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι αυτά τα άτομα δεν μπορούσαν να βιώσουν μηχανικό πόνο.
Τα ευρήματα, εξηγούν οι επιστήμονες, μπορούν να βοηθήσουν τους γιατρούς να διαγνώσουν παθήσεις που σχετίζονται με τον πόνο και να παρέχουν καλύτερη φροντίδα σε άτομα που βιώνουν αυτό το σύμπτωμα.
