Kada pritisnemo slepoočnice da umirimo bolnu glavu ili trljamo lakat nakon neočekivanog udarca, to često donosi izvesno olakšanje. Veruje se da se ćelije u mozgu koje reaguju na bol smiruju kada ovi neuroni takođe primaju dodirne unose, kažu naučnici sa MIT-ovog Instituta za istraživanje mozga McGovern, koji su po prvi put posmatrali kako se ovaj fenomen odvija u mozgu miševa.
Otkriće tima, objavljeno 6. novembra u časopisu Science Advances, nudi istraživačima dublje razumevanje komplikovanog odnosa između bola i dodira i moglo bi da ponudi neke uvide u hronični bol kod ljudi.
„Zainteresovani smo za ovo jer je to uobičajeno ljudsko iskustvo“, kaže istraživač Mekgoverna Fan Vang. „Kada te neki deo tela boli, ti ga trljaš, zar ne? Znamo da dodir može da ublaži bol na ovaj način.“ Ali, kaže ona, neuronaučnicima je taj fenomen bio veoma težak za proučavanje.
Oslobađanje bola posredovano dodirom može početi u kičmenoj moždini, gde su prethodne studije otkrile neurone koji reaguju na bol čiji su signali prigušeni kao odgovor na dodir. Ali bilo je nagoveštaja da je umešan i mozak. Vang kaže da je ovaj aspekt odgovora uglavnom neistražen, jer može biti teško pratiti reakciju mozga na bolne stimuluse usred svih drugih neuronskih aktivnosti koje se tamo dešavaju – posebno kada se životinja kreće.
Dakle, iako je njen tim znao da miševi reaguju na potencijalno bolan stimulus na obrazu brisanjem lica šapama, nisu mogli da prate specifičan odgovor na bol u mozgu životinja da vide da li je to trljanje pomoglo da se smiri. „Ako pogledate mozak kada životinja trlja lice, signali pokreta i dodira potpuno nadjačavaju svaki mogući signal bola“, objašnjava Vang.
Ona i njene kolege pronašle su način da zaobiđu ovu prepreku. Umesto da proučavaju efekte trljanja lica, oni su svoju pažnju usmerili na suptilniji oblik dodira: nežne vibracije koje stvaraju pokreti životinjskih brkova. Miševi koriste svoje brkove da istražuju, pomerajući ih napred-nazad u ritmičkom pokretu poznatom kao mućenje da bi osetili svoju okolinu. Ovaj pokret aktivira receptore dodira na licu i šalje informacije u mozak u obliku vibrotaktilnih signala. Ljudski mozak prima istu vrstu signala dodira kada se osoba rukuje dok je povlači iz bolno vrućeg tiganja – još jedan način na koji tražimo olakšanje bola posredovano dodirom.
Vang i njene kolege otkrile su da ovaj pokret brkova menja način na koji miševi reaguju na dosadnu toplotu ili ubod po licu – što obično dovodi do trljanja lica. „Kada su neprijatni stimulansi primenjeni u prisustvu njihovog vibrotaktilnog mućenja… oni reaguju mnogo manje“, kaže ona. Ponekad, kaže ona, mućenje životinja potpuno ignoriše ove bolne stimuluse.
U somatosenzornom korteksu mozga, gde se obrađuju signali dodira i bola, tim je otkrio signalne promene koje izgledaju u osnovi ovog efekta. „Ćelije koje preferentno reaguju na toplotu i bockanje ređe se aktiviraju kada miševi muću“, kaže Vang.
„Manje je verovatno da će pokazati odgovore na bolne stimuluse.“ Čak i kada su životinje koje su mućkale trljale svoja lica kao odgovor na bolne stimuluse, tim je otkrio da je neuronima u mozgu potrebno više vremena da prihvate obrasce pokretanja koji su povezani sa tim pokretom trljanja. „Kada postoji stimulacija bola, obično trajektorija dinamika populacije brzo prelazi na brisanje. Ali ako već imate mućenje, to traje mnogo duže“, kaže Vang.
Vang primećuje da čak i u deliću sekunde pre nego što provocirani miševi počnu da trljaju svoja lica, kada su životinje relativno mirne, može biti teško utvrditi koji su moždani signali povezani sa opažanjem toplote i bockanjem, a koji su uključeni u kretanje brkova. Njen tim je razvio računarske alate da ih razdvoji, i nadaju se da će drugi neuronaučnici koristiti nove algoritme da daju smisao sopstvenim podacima.
Čini se da efekti Vhiskinga na signalizaciju bola zavise od namenskog kola za obradu dodira koje šalje taktilne informacije u somatosenzorni korteks iz regiona mozga koji se zove ventralni zadnji talamus. Kada su istraživači blokirali taj put, mućenje više nije umanjilo odgovor životinja na bolne stimuluse. Sada, kaže Vang, ona i njen tim su željni da nauče kako ovo kolo funkcioniše sa drugim delovima mozga da bi modulisalo percepciju i odgovor na bolne stimuluse.
Vang kaže da bi nova otkrića mogla da rasvetle stanje koje se zove sindrom talamusnog bola, hronični poremećaj bola koji se može razviti kod pacijenata nakon moždanog udara koji utiče na talamus mozga. „Takvi udarci mogu narušiti funkcije talamičkih kola koja normalno prenose čiste signale dodira i prigušuju bolne signale u korteksu“, kaže ona.
Ova priča je ponovo objavljena zahvaljujući MIT Nevs-u (veb.mit.edu/nevsoffice/), popularnom sajtu koji pokriva vesti o istraživanju, inovacijama i nastavi MIT-a.
