Mezinárodní tým vědců zjistil, že v těle krysy existuje systém jakési „mini mozků“schopných potlačit pocit bolesti blokováním excitace jednotlivých neuronů. Pokud lze potvrdit, že v lidském těle existují podobné mechanismy, povede to k vytvoření nových účinných léků proti bolesti.
Moderní pojmy říkají, že k pocitu bolesti dochází, když centrální nervový systém (mícha a mozek) vnímá určité signály. V nové studii však vědci dokázali, že periferní nervový systém hraje v tomto procesu důležitou roli.
Periferní nervový systém zahrnuje hlavové nervy, které se větví z mozku, stejně jako míšní nebo míšní nervy, které pocházejí z páteře. Jedním z hlavních úkolů periferního nervového systému je zajistit komunikaci mezi tělem a vnějším světem. Hlavní role v tomto procesu patří senzorickým neuronům, které se nazývají aferentní. Přenášejí informace do centrálního nervového systému z receptorů umístěných ve smyslových orgánech.
Současně tělo obsahuje také specializované neurony nebo nociceptory, které se aktivují pouze tehdy, když mohou podněty poškodit nebo poškodit tkáně lidského těla. Jsou umístěny ve vnitřních orgánech nebo v kůži a jsou aktivovány, když vnější vliv překročí určitou prahovou hodnotu vzrušivosti. Po obdržení signálu nebezpečného účinku od nociceptorů zpracovává centrální nervový systém tento signál a spouští somatické, autonomní a behaviorální reakce, které poskytují adaptivní reakce na podněty bolesti.
Bolestivé impulsy jsou přenášeny smyslovými neurony do specifické části mozku zvané thalamus. Jedná se o druh inscenačního příspěvku, ve kterém probíhá proces přerozdělování informací pocházejících ze smyslů. Thalamus obsahuje několik jader. V případě, že informace o bolesti před vstupem do senzorické kůry mozkových hemisfér vstoupí do specifických senzorických jader, pak může člověk přesně určit, kde má bolesti. V případě, že informace prochází nespecifickými jádry, je bolest tupá a špatně lokalizovaná.
Impulsy vstupují do specifických senzorických jader skrz myelinová vlákna a do nespecifických, respektive přes nemyelinová vlákna. První metoda byla pojmenována neospinothalamická a je z hlediska evoluce mladší.
V jedné ze specializovaných vědeckých publikací byla v roce 1965 publikována práce kanadského psychologa Ronalda Melzaka ve spoluautorství s neurologem Patrickem Wallem. V článku se autoři pokusili formulovat teorii řídicích bran. Podle vědců je impuls přenášen senzorickými neurony míchy nejen do buněk, které vedou k thalamu, ale také do inhibičních neuronů, které zabraňují dalšímu pohybu signálu. V případě, že síla impulsu bolesti je dostatečně silná, jsou blokovány inhibiční neurony a signál vstupuje do mozku. Zároveň jsou tyto neurony vzrušené, když jsou přijímány jiné typy impulzů dotykem, vibracemi nebo tlakem. Čím více člověk cítí tlak nebo dotek, tím více bolest otupí.
V periferním nervovém systému existují podobné logické obvody. Některé části míchy zahrnují nejen vlákna C a Aδ, ale také vlákna Ap, která vedou bolestivé impulsy. Blokují funkce nociceptorů, zabraňují dalšímu přenosu signálů, jinak se všechno stane přesně naopak. Teorie řídicí brány tak vysvětluje, jak lze snížit pocity bolesti. Například, pokud si otřete pohmožděné místo, nepohodlí se otupí. Na tomto principu je založena anestetická elektrická stimulace, která se provádí pomocí elektrod.
Propagační video:
Melzak navíc navrhl, že mozek může nezávisle ovládat pocit bolesti. V důsledku aktivace sylvianského akvaduktu dochází k analgezii, která vyvolává aktivaci sestupných nervových drah, které potlačují excitaci nociceptorů v míše. Mozek může určit, na které bolestivé impulsy reagovat a které lze ignorovat.
V nové studii, publikované relativně nedávno, se vědci pokusili dokázat, že nervové uzliny periferního systému mohou také řídit přenos bolestivých impulsů. Tyto uzly, nazývané ganglia periferního systému, jsou shluky neuronů, které plní specifické funkce, v tomto případě smyslové. Vědci zjistili, že v gangliích se nervové buňky účastní syntézy proteinů nezbytných pro syntézu speciální aminokyseliny GABA.
Kyselina γ-aminomáselná nebo GABA je nejdůležitější neurotransmiter centrálního nervového systému, který plní funkci inhibice. Když tato kyselina zasáhne místo kontaktu neuronů, dojde mezi těmito buňkami k blokování impulsů. Dříve se věřilo, že tato kyselina je charakteristická pouze pro centrální nervový systém, ale nyní je zřejmé, že také plní funkce neurotransmiterů v periferním nervovém systému. Jak poznamenává Nikita Gamper, ganglia jsou jakýmsi „mini mozky“, které rozhodují o tom, zda posílat signály bolesti dále do mozku nebo je blokovat.
Studie na potkanech ukázaly, že kyselina aminomáselná dramaticky snižuje hladinu zánětlivých a neuropatických bolestí. Zůstává však nejasné, zda v lidském těle něco podobného existuje. Pokud takový systém existuje, umožní vědcům aplikovat jej při vývoji nových léků proti bolesti.