Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге
- Автор: Линден Дэвид
- Год: 2022
- Язык: русский
- Год: Синдбад
- ISBN: 978-5-00131-420-2
- Переводчик: Юрий Яковлевич Гольдберг
- Жанр: Биология
Электронная книга - «Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге». Краткое содержание книги:
Авторы описывают самые удивительные особенности мозга, честно объясняя, что известно, а что пока неизвестно ученым о работе нервной системы. Книга увлечет всех, кто интересуется наукой о мозге.
Каналы Nav1.7 имеют прямое отношение к вопросу, поставленному в этом эссе. В недавнем эксперименте ученые сравнивали активность мозга в ответ на интенсивный механический стимул (обычно вызывающий боль) у двух пациентов с врожденной нечувствительностью к боли и четырех здоровых людей. Результат удивил исследователей. Картина мозговой активности у двух пациентов с нечувствительностью не отличалась от картины активности мозга у контрольной группы, когда они подвергались одинаковому болезненному воздействию[180]. Другими словами, схожие модели мозговой активности наблюдаются, когда человек испытывает боль в ответ на выраженный болевой стимул; когда иллюзия боли создается не болевым стимулом (как в случае с тепловым грилем); и даже когда болевой стимул применяется к человеку, который никогда не испытывал боли. Похоже, для формирования болевых ощущений недостаточно вызвать активность в так называемой матрице боли мозга, в которую входят области, отвечающие за сенсорно-дискриминативный и эмоциональный аспекты восприятия боли.
Проведем мысленный эксперимент, в котором человек с мутацией гена, управляющего работой Nav1.7, кладет руку на тепловой гриль. Вспомним, что натриевые каналы в волокнах периферийных нервов, которые активируются теплом и холодом, у этих людей работают нормально — как и нервные волокна, передающие сигналы тепла и холода в спинной мозг. Когда включены только теплые стержни, мы ждем, что испытуемый сообщит об ощущении тепла. Если выключить теплые стержни и включить холодные, испытуемый ощутит холод. Но что произойдет, если одновременно включить теплые и холодные стержни?
Если мозг человека с врожденной нечувствительностью к боли ничем не отличается от мозга прочих людей, то он должен обрабатывать информацию и генерировать нейронную активность, которая создает иллюзию боли. Но будет ли эта активность похожа на ту, что возникает при настоящей боли? И пожалуй, еще более интересный вопрос: будет ли этот человек впервые в жизни испытывать боль или, по крайней мере, иллюзию боли? Конечно, он может описывать свое ощущение другими словами, но будет ли в его опыте присутствовать эмоциональный компонент — один из самых важных аспектов восприятия боли? Повысится ли у него пульс? Отдернет ли он руку, как это делает большинство людей, кладущих ладонь на тепловой гриль?
Несмотря на явные нестыковки между картиной активности мозга и восприятием боли, недавние исследования дают основания предположить, что методы визуализации активности мозговых нейронов могут дать нам ценную информацию. При помощи функциональной МРТ Тор Вейджер и его коллеги выявили значимые паттерны мозговой активности, по которым можно определить интенсивность острой боли, которую испытывает человек под воздействием высокотемпературного стимула[181]. Этот «график» острой боли, у которого много общего с матрицей боли, отличается от такового при обычном тепловом воздействии; более того, амплитуда болевых ощущений уменьшалась под действием ремифентанила — опиоидного анальгетика, который применяется при острой боли. Эти открытия стали большим шагом вперед, но, как отмечалось выше, больше всего нам нужна объективная шкала хронической боли. С этой целью Ваня Апкарян с коллегами наблюдали за мозговой активностью 30 пациентов с подострой болью в спине (она сохранялась не меньше шести недель, но не более трех месяцев), у которых в итоге боль либо прошла, либо обрела хроническую форму[182]. Наблюдая за этими пациентами на протяжении трех лет, исследователи пришли к выводу, что сложившиеся анатомические и функциональные связи между определенными отделами мозга — в частности, медиальной префронтальной корой, мозжечковой миндалиной и прилежащим ядром — позволяют надежно спрогнозировать, пройдет ли у пациента подострая боль. Авторы выдвинули любопытную гипотезу: избавление от подострой боли — это вознаграждающий опыт, который может быть недоступен пациентам, у которых эти связи атипичны. В этих исследованиях не были выявлены области мозга, в которых формируются болевые ощущения, но была показана сложность нейронных связей, определяющих развитие хронической боли[183]. Результаты также указывают на то, что за хроническую боль отвечает не одна область мозга, а, возможно, целая группа участков, которые перестают обмениваться информацией так, как делали это раньше.
180
T. V. Salomons, G. D. Iannetti, M. Liang, and J. N. Wood, «The ‘Pain Matrix’ in Pain-Free Individuals», Journal of the American Medical Association: Neurology 73 (2016): 755–756.
181
T. D. Wager, L. Y. Atlas, M. A. Lindquist, et al., «An fMRI-Based Neurologic Signature of Physical Pain», New England Journal of Medicine 368 (2013): 1388–1397.
182
E. Vachon-Presseau, P. Tetreault, B. Petre, et al., «Corticolimbic Anatomical Characteristics Predetermine Risk for Chronic Pain», Brain 139 (2016): 1958–1970.
183
M. A. Farmer, M. N. Baliki, and A. V. Apkarian, «A Dynamic Network Perspective of Chronic Pain», Neuroscience Letters 520 (2012): 197–203.