«К нашему удивлению мы нашли, что нейроны спинного мозга, получающие периферийные исходные данные боли и зуда, не отдельные. Они могут получить сигналы от волокон зуда и также волокон боли», говорят соавтор исследования и нейробиолог в Университете Джонса Хопкинса Синьчжун Дун.
Эти нейроны, названные нейронами GRP, являются путем станция для сигналов боли и зуда на их пути к мозгу.Однако нейроны GRP не пассивные трубопроводы, исследователи нашли. «Когда мы устраняем это население нейронов у мышей, ответ зуда уменьшен. Они царапают меньше», говорит первый соавтор исследования Шуохэо Сун, аспирант в Хопкинсе. «Но в то же время, ответ боли на самом деле увеличен».
Мыши без нейронов GRP провели больше времени, трущийся и облизывая, чтобы облегчить их боль, вызванную, например, подвергая их хвосты воздействию горячей воды. Дальнейшие эксперименты, которые отследили электрическую передачу сигналов через нейроны, подтвердили результат. Даже при том, что нейроны GRP, казалось, отправляли умеренные сигналы боли следующей нервной ретрансляционной станции, они также, казалось, смягчали сигналы сильной боли.
«Это могло бы казаться парадоксальным, но мы предполагаем, что эта небольшая группа клеток на самом деле функционирует как тормозная система для боли», говорит Солнце. «Этот тормоз не всегда приводится в действие болезненными стимулами; это только вызвано сильными стимулами боли. Когда тормоз работает, сигнал не проходит. Но когда у Вас есть слабый сигнал боли, он не приводит в действие тормоз, и сигнал может пройти». Исследователи назвали эту гипотезу «прохудившимися воротами» модель.
Когда нейроны GRP мышей были разрушены, тормозные магистрали были по существу сокращены, приведя к безудержному каскаду боли. Тормозная система может быть способом для животных обнаружить умеренные боли – как виды, связанные с зудящими веществами – не становясь разбитой болью, говорят исследователи. Встроенное лечение боли, вероятно, было бы полезной адаптацией к тому, чтобы сбежать от хищников, в то время как ранено.
В то же время нейроны GRP не единственная группа нейронов спинного мозга, которые получают и отправляют сигналы боли к мозгу, и сам мозг играет центральную роль в переводе сигналов от периферийных нейронов в опытную сенсацию. Вопросы остаются о том, что происходит с сигналами от нейронов GRP после того, как они транспортируются спинной мозг.Хроническая боль и зуд поражают приблизительно каждого 10-го американца, говорят авторы. Лучшее понимание поездки сигналов боли и зуда к мозгу может привести к новым вариантам лечения в конечном счете. «Следующий шаг перемещается еще больше в центральную нервную систему и видит, как сигнал от вторичного нейрона добирается до следующей ретрансляционной станции», заявляет Dong. «Мы делаем один шаг за один раз».
Работа была поддержана грантами от американских Национальных Институтов Здоровья. Синьчжун Дун – Говард Хьюз Медицинский следователь Института.