כאב חריף או קצר מועד, למרות המוניטין הרע שלו, הוא בדרך כלל מציל חיים. זה משמש כחוויה חושית שלילית חולפת שעוזרת לנו להימנע מסכנה. גע בכיריים חמות, רושם בוהן, או קלט את הראש שלך על ענף נמוך, ומערכת העצבים מרמזת על "OW!" עם הזמן העוקץ דועך, הפצע מרפא, אך השיעור נדבק.
כאב כרוני שונה; האזעקה ממשיכה להתפוגג הרבה אחרי שהאש יצאה, ואז הכאב עצמו הופך לבעיה. כמעט 50 מיליון אנשים בארצות הברית חיים עם כאבים כרוניים, מצב בלתי נראה ולעתים קרובות בלתי ניתן לטיפול שיכול להתעכב במשך עשרות שנים. "זו לא סתם פציעה שלא תבריא", אומרת מדעני המוח באוניברסיטת פנסילבניה ג'יי ניקולס בטלי, "זו קלט מוחי שהופך להיות רגיש והיפראקטיבי, ולקבוע כיצד לשקט את התשומה עלולה להוביל לטיפולים טובים יותר."
כעת, מחקרים בהובלת בטלי ומשתפי פעולה באוניברסיטת פיטסבורג וסקריפס מכון המחקר זיהה מפתח לוויסות מצבי כאב לטווח הארוך: קבוצת תאים הנקראים קולטן Y1 (Y1R)-ביטוי נוירונים בגרעין הרוחבי של גזע המוח (LPBN). נוירונים אלה מופעלים במהלך מצבי כאב מתמשכים, אך הם גם משלבים מידע על רעב, פחד וצמא, ומאפשרים שינוי של אותות כאב על ידי מעגלי מוח אחרים המסמנים צרכים דחופים יותר.
הממצאים שלהם, שפורסמו ב טֶבַעהצע שיש תקווה מכיוון ש"יש מעגלים במוח שיכולים להפחית את פעילותם של נוירונים המעבירים את אות הכאב. "
מעקב אחר כאבי במוח
כחלק משיתוף פעולה עם מעבדת טיילור בפיט, החוקרים השתמשו בהדמיית סידן כדי לצפות בנוירונים יורים בזמן אמת במודלים פרה -קליניים של כאבים חריפים וכרוניים. הם גילו כי נוירוני Y1R לא סתם התלקחו בקצרה בתגובה לכאב חריף-הם המשיכו לירות בהתמדה במהלך סביבת הכאב, מכנים מדעי המוח המצב "פעילות טוניק".
בטלי משווה זאת למנוע שנותר סרק, שם אותות כאב המשיכו לרעוש ולתקתק גם כשסימני הכאב החיצוניים דעכו. פעילות מתמשכת זו עשויה לקודד את הכאב המתמשך שאנשים מרגישים זמן רב לאחר תאונה או ניתוח.
הדחף להסתכל עמוק יותר בנוירונים אלה צמח מתוך תצפית פשוטה בטלי וצוותו נעשה זמן קצר לאחר שהצטרף לפן ב -2015 -ב-אנג'ר עלול לדכא את תגובות הכאב לטווח הארוך.
"מהניסיון שלי הרגשתי שכשאתה באמת רעב תעשה כמעט הכל כדי להשיג אוכל", הוא אומר. "כשמדובר בכאב כרוני, מתמשך, נראה שהרעב היה חזק יותר מאשר אדוויל בהפחתת הכאב."
העבודה הנוכחית החלה כאשר ניטסן גולדשטיין, שהיה סטודנט לתואר שני במעבדה של בטלי באותה תקופה, מצא כי צרכי הישרדות דחופים אחרים כמו צמא ופחד יכולים גם להפחית את הכאב המתמשך. ממצא מודלים התנהגותיים נתמכים שפותחו בשיתוף פעולה עם מעבדת קנדי בסקריפס, מציעים סינון של קלט חושי בגרעין הפרברכיאלי יכול לחסום כאבים לאורך זמן כאשר קיימים צרכים חריפים אחרים.
זה אמר לנו שהמוח חייב להיות דרך מובנית לתעדף צרכי הישרדות דחופים על פני כאב, ורצינו למצוא את הנוירונים האחראים למתג ההוא. "
ניטסן גולדשטיין, סטודנט לתואר שני
חלק מרכזי במתג זה הוא Neuropeptide Y (NPY), מולקולת איתות המסייעת למוח ללהטט בצרכים מתחרים. כאשר רעב או פחד מקבלים עדיפות, NPY פועלת על קולטני Y1 בגרעין הפרברכיאלי כדי להטיל אותות כאב מתמשכים.
"זה כאילו שלמוח יש את מתג העקיפה המובנה הזה", מסביר גולדשטיין. "אם אתה גווע ברעב או עומד בפני טורף, אינך יכול להרשות לעצמך להיות מוצף על ידי כאבים מתמשכים. נוירונים המופעלים על ידי האיומים האחרים הללו משחררים את NPY, ו- NPY משקיע את אות הכאב כך שצרכי הישרדות אחרים יקבלו עדיפות."
אות מפוזר
החוקרים איפיינו גם את הזהות המולקולרית והאנטומית של נוירוני Y1R ב- LPBN. הם גילו כי y1rneurons לא היוו שתי אוכלוסיות אנטומיות או מולקולריות מסודרות. במקום זאת, נוירונים אלה היו מפוזרים בסוגי תאים רבים אחרים.
"זה כמו להסתכל על מכוניות בחניון," אומר בטלי. "ציפינו שכל נוירוני ה- Y1R יהיו אשכול של מכוניות צהובות שחונות זו לזו, אבל כאן נוירונים Y1R הם כמו צבע צהוב המופץ על מכוניות אדומות, מכוניות כחולות ומכוניות ירוקות. אנחנו לא יודעים בדיוק מַדוּעַאך אנו חושבים שהתפלגות הפסיפס הזו עשויה לאפשר למוח לרכב סוגים שונים של תשומות כואבות על פני מעגלים מרובים. "
חקירות של טיפול בכאב
מה שמלהיב את בטלי עם תגלית זו הוא הבדיקה נוספת של הפוטנציאל שלה "להשתמש בפעילות עצבית של Y1 כסמן ביולוגי לכאבים כרוניים, משהו שמפתחים ומקלינאים לא היו מזמן", הוא אומר.
"כרגע חולים עשויים ללכת לאורתופד או לנוירולוג, ואין פגיעה ברורה. אבל הם עדיין סובלים מכאבים", הוא אומר. "מה שאנחנו מראים הוא שהבעיה אולי לא נמצאת בעצבים באתר הפציעה, אלא במעגל המוח עצמו. אם נוכל למקד לנוירונים אלה, זה פותח דרך חדשה לגמרי לטיפול."
מחקר זה מציע גם כי התערבויות התנהגותיות כמו פעילות גופנית, מדיטציה וטיפול התנהגותי קוגניטיבי עשויות להשפיע על האופן בו מעגלי המוח הללו יורים, בדיוק כפי שעשו רעב ופחד במעבדה.
"הראינו שהמעגל הזה גמיש, ניתן לחייג אותו למעלה או למטה", הוא אומר. "אז העתיד לא רַק על עיצוב גלולה. זה גם קשור לשאול כיצד התנהגות, אימונים ואורח חיים יכולים לשנות את הדרך בה נוירונים אלה מקודדים כאב. "
