Nova studija otkriva kako mozak integriše predviđanje bola i stimuluse

Nova studija otkriva kako mozak integriše predviđanje bola i stimuluse

Studija je otkrila nove uvide u to kako mozak obrađuje i integriše informacije o bolu. Istraživanje ide dalje od identifikovanja područja mozga koja reaguju na bol, otkrivajući mehanizme koji stoje iza integracije informacija u vezi sa bolom u mozgu. Koristeći funkcionalnu magnetnu rezonancu (fMRI), oni su formalizovali kako mozak kombinuje očekivanja od bola sa stvarnim intenzitetom bolnih stimulusa.

Nalazi su objavljeni u časopisu Science Advances. Istraživanje je vodio pomoćnik direktora Voo Choong-Van iz Centra za istraživanje neuronaučne slike (CNIR) u okviru Instituta za osnovne nauke (IBS), zajedno sa Michael Ioo Seng Bumom, docentom za biomedicinsko inženjerstvo na Univerzitetu Sungkiunkvan.

Bol je kompleksno iskustvo na koje utiče ne samo intenzitet bolnog stimulusa već i očekivanja pojedinca. Na primer, bol koji se očekuje da oseti može da promeni percepciju stvarnog bola.

Dok su prethodna istraživanja odredila koji regioni mozga upravljaju ovim odvojenim faktorima koji doprinose našem iskustvu bola, ova nova studija se bavi pitanjem kako se ovi različiti faktori spajaju da bi stvorili jedinstveni osećaj bola.

Kim Jungvoo, prvi autor studije, izjavio je: „Ne radi se samo o tome da znamo koji delovi mozga su važni; na kraju krajeva, razumevanje kako nastaje bol je ključno za otkrivanje kako da se eliminiše nepotreban bol.

Istraživači su koristili fMRI da posmatraju moždanu aktivnost kod učesnika izloženih različitim nivoima stimulansa bola, dok su takođe manipulisali njihovim očekivanjima o nivou bola koji bi osećali.

Da bi u potpunosti razumeli kako se bol obrađuje u mozgu, istraživači su razdvojili proces u dve faze: očuvanje (kako mozak održava informacije o očekivanjima bola i intenzitetu stimulusa) i integraciju (kako se ovi elementi kombinuju da bi formirali kohezivno iskustvo bola).

Ispitivali su ove procese na različitim nivoima kortikalne hijerarhije mozga, očekujući da mreže mozga nižeg nivoa sačuvaju informacije bez njihove integracije, a mreže višeg nivoa da očuvaju i integrišu oboje.

Mozak obrađuje informacije na postepen način, pri čemu mreže nižeg nivoa (kao što su senzorne i motoričke mreže) rukuju osnovnim senzornim unosom, a mreže višeg nivoa (kao što su limbički sistem i mreža podrazumevanog režima) integrišu složenije informacije. Ova studija je koristila ovaj okvir da bi razumela kako mozak obrađuje i integriše informacije o bolu na različitim nivoima.

Suprotno početnoj hipotezi istraživača, rezultati su pokazali da su sve mreže, bez obzira na nivo, sačuvale obe vrste informacija – očekivanja od bola i intenzitet stimulusa. Međutim, samo mreže višeg nivoa su bile u stanju da integrišu ove informacije jednostavnim dodavanjem sačuvanih informacija o očekivanju i stimulansu zajedno.

Ovo sugeriše da dok ceo mozak skladišti informacije o bolu, samo su određene oblasti odgovorne za integraciju različitih signala u vezi sa bolom u iskustvo bola.

Ova studija predstavlja značajnu saradnju između dve oblasti neuronauke. Dr Ju, stručnjak za donošenje odluka i elektrofiziologiju, i dr Vu, istraživač bola specijalizovan za fMRI, kombinovali su svoju stručnost da bi istražili kako se informacije o bolu obrađuju u celom mozgu.

Njihov inovativni pristup baca svetlo na mehanizme mozga za obradu bola, pružajući vredne uvide koji bi mogli da dovedu do novih pristupa lečenju hroničnog bola.

Michael Ioo Seng Bum, ko-vodeći autor, rekao je: „To je bila smislena kolaborativna studija koja je kombinovala snage svakog glavnog istraživača da napreduje dalje od pukog izvještavanja o aktivaciji određenih regiona, omogućavajući nam da istražimo principe kako se informacije integrišu u mozak.“

Voo Choong-Van, još jedan ko-vodeći autor, opisao je istraživanje kao „inovativnu studiju koja koristi geometrijske informacije kodirane u obrascima aktivacije mozga kako bi se otkrio mehanizam integracije različitih vrsta informacija o bolu“, dodajući da „ovo otkriće ne bi bilo moguće bez saradnje“.