Нейробиологи отделили боль от страдания

Исследователи из Стэнфорда научились отключать в мозгу млекопитающих нейроны, благодаря которым ощущение физической боли причиняет мучение. Находка может лечь в основу разработки нового поколения анальгетиков

Многие дети, разбив коленку или заболев ангиной, мечтают о том, чтобы не ощущать боли. Эти мечты очень наивны: способность воспринимать боль играет огромную роль в жизни человека, а когда эта способность нарушена, возникает серьезная угроза жизни и здоровью. Так бывает, к примеру, при сенсорных полинейропатиях — редких наследственных заболеваниях, при которых пациент теряет болевую чувствительность. Такие люди могут не заметить даже серьезных травм и заболеваний и нуждаются в постоянном внимании врачей и близких.

Однако в очень многих случаях, — например, при хронических заболеваниях или в послеоперационный период — боль, кажется, не приносит никакой пользы. Даже наоборот: причиняя больному постоянный стресс, она может замедлять выздоровление. Идеальное решение проблемы могло бы быть найдено, если бы удалось отделить боль как сигнал о каких-то неполадках в организме от тех эмоциональных мучений, которые она причиняет. Путь к такому решению наметился в экспериментах нейробиологов из Стенфордского университета, описанных ими в недавней статье в Scienceпод заголовком «Нейронный ансамбль амигдалы, кодирующий неприятный характер боли». Необходимо напомнить читателям, что о работе другой группы исследователей, разрабатывающий смежный аспект проблемы боли, Forbes недавно рассказывал в статье «Почему не все болеутоляющие одинаково эффективны».

Амигдала или миндалина — структура в глубине мозга, отвечающая за самые примитивные древние реакции организма (например, ярость или страх). Именно там нейробиолог Грегори Шеррер искал нейроны, отвечающие за различные аспекты восприятия боли. Для этого он использовал миниатюрный микроскоп («минископ»), который можно прикрепить к голове мыши, в то время как животное занимается своими делами. Минископ позволял следить за жизнью отдельного нейрона в реальном времени: в мышиные клетки был введен флюоресцентный белок, который сигнализировал об активности нейронов. Тем временем исследователи подвергали грызунов различным воздействиям: к примеру, кололи их иглой, чтобы вызвать болевое ощущение.

Мышь, испытывающая боль, совершает непроизвольное движение, подобно тому, как человек отдергивает руку от горячей сковородки. Это еще не значит, что она мучается: о неприятных ощущениях мыши свидетельствуют другие черты поведения, — к примеру, зализывание больного места или избегание ситуаций, в которых животное получало укол.

С помощью этих опытов удалось охарактеризовать примерно 150 нейронов в нижней и задней части амигдалы, которые были активны только в те моменты, когда мышь ощущала боль. На этом этапе было непонятно, какой именно аспект боли играет здесь роль — само ощущение или вызываемое им эмоциональное страдание. Чтобы решить этот вопрос, были сконструированы химические переключатели, позволяющие отключить эти нейроны. Именно эта часть работы была наиболее трудоемкой: требовалось научиться выключать только эти 150 нейронов, не затрагивая всех остальных. Но когда это удалось, результат оказался впечатляющим: животные по-прежнему чувствовали боль (инстинктивно отдергивали конечность), однако не проявляли никаких признаков отрицательных эмоций: не зализывали больное место и не избегали тех мест в клетке, где их мог подстерегать укол иглы.

Если нейроны, отвечающие за страдание, связанное с болью, известны, остается лишь научиться манипулировать их активностью. Это откроет путь к созданию новых обезболивающих препаратов, которые не уничтожают само ощущение боли, то есть информацию о «неполадках в организме», но позволяют пациенту не относиться к нему с излишней эмоциональностью. Авторы работы оговариваются, что путь этот обещает быть долгим: еще до начала опытов на приматах и людях необходимо как минимум проверить все нейронные сети мозга, которые могли бы также участвовать в обработке этих сигналов, однако пока по какой-то причине не привлекли внимания исследователей.

Алексей Алексенко

Алексей Алексенко Forbes Staff