Kuinka nopeasti tunnemme kipua? Tutkimus kumosi aiemmat käsitykset
Uusi tutkimus kaataa yleisen käsityksen siitä, että ihmiset, toisin kuin muut nisäkkäät, käsittelevät kipua hitaammin kuin kosketukset. Tuloksilla voi olla merkittäviä vaikutuksia kivun diagnosointiin ja hoitoon.
Tähän asti tieteellinen yksimielisyys on ollut, että ihmisillä hermosignaalit, jotka "kommunikoivat" kosketukseen aivoihin, ovat nopeammat kuin ne, jotka välittävät kipua.
Tämä nopeusero johtui tutkijoiden mielestä siitä, että kosketussignaalit kulkevat hermojen läpi paksulla myeliinikerroksella - eristävä lipidikerros, joka muodostaa suojaavan vaipan hermojen ympärille. Myeliini auttaa hermoja johtamaan signaaleja nopeammin.
Sitä vastoin kipusignaalit kulkevat hermojen läpi, joilla joko ei ole myeliiniä lainkaan tai joilla on vain hyvin ohut kerros.
Muilla nisäkkäillä on ns. Ultranopeat notkoseptorit (reseptorit, jotka havaitsevat vahingollisia tai mahdollisesti vahingollisia ärsykkeitä), toisin sanoen afferentit neuronit, joilla on paksu myeliinikerros, välittämään kipusignaalit mahdollisimman nopeasti. Mutta onko sama totta ihmisillä?
Saad Nagi, kliinisen ja kokeellisen lääketieteen osaston ja sosiaali- ja affektiivisen neurotieteen keskuksen johtava insinööri Linköpingin yliopistossa Ruotsissa, johti äskettäin tutkijaryhmää, joka etsii vastausta tähän kysymykseen.
"Kyky tuntea kipua on elintärkeää selviytymiselle", selittää Nagi, "miksi kivunilmaisujärjestelmän pitäisi olla niin hitaampi kuin kosketukseen käytetty järjestelmä ja niin paljon hitaampi kuin se voisi olla?"
Tämän selvittämiseksi tutkijat käyttivät tekniikkaa, jota kutsutaan mikroneurografiaksi, jonka avulla he pystyivät visualisoimaan ja seuraamaan hermoverkkoliikennettä "lihakseen ja ihoon johtavista ääreishermoista".
Nagi ja tiimi soveltivat tätä tekniikkaa 100 terveeseen tutkimuksen osallistujalle ja julkaisivat havainnot lehdessä Tiede etenee.
Kipu kulkee yhtä nopeasti kuin kosketus
Mikroneurografiatekniikan tai "yhden yksikön aksonaalisten tallenteiden" avulla tutkijat pystyivät seuraamaan kipua ja kosketussignaaleja yhden hermosolun hermokuiduissa.
Nagi ja tiimi etsivät neuroneja, jotka kuljettivat signaaleja yhtä nopeasti kuin kosketus, mutta myös käyttäytyivät kuin nociceptorit.
Tutkimus paljasti, että 12%: lla neuroneista, joilla oli paksu myeliinipäällyste, oli samat ominaisuudet kuin notoseptoreilla, koska ne pystyivät havaitsemaan ja välittämään "haitallisia ärsykkeitä", kuten karkean harjan silittämisen tai puristamisen.
Kipureseptorit eivät reagoi pehmeään kosketukseen, eivätkä myöskään nämä neuronit, joita tutkijat testasivat soveltamalla pehmeitä siveltimiä. Lopuksi nämä hermosolut johtivat kipusignaaleja yhtä nopeasti kuin kosketusherkät neuronit.
Tarkastaakseen, että näiden erittäin nopeiden hermosolujen tehtävänä todellakin oli välittää kipua, tutkijat käyttivät mittauselektrodeja käyttämällä lyhyitä, tarkkoja sähköpurkauksia, jotka kohdensivat yksittäiset hermosolut. Tämän seurauksena tutkimuksen osallistujat ilmoittivat tuntevansa teräviä sormenjälkiä.
"Kun aktivoimme yksittäisen hermosolun, se aiheutti käsityksen kivusta, joten päätellään, että nämä hermosolut ovat yhteydessä aivojen kipukeskuksiin", Nagi sanoo.
"On käymässä ilmeiseksi, että paksusti myelinisoidut hermokuidut myötävaikuttavat kipuun, kun sillä on mekaaninen syy. Tuloksemme haastavat oppikirjojen kuvauksen nopeasta kosketuksen merkitsemisjärjestelmästä ja hitaammasta kipuilmoituksen järjestelmästä. Ehdotamme, että kivusta voidaan ilmoittaa yhtä nopeasti kuin kosketuksesta. "
Saad Nagi
Nagi ja hänen kollegansa tutkivat myös ihmisiä, jotka olivat kokeneet hermovaurioita, jotka saivat heidät menettämään paksusti myelinisoituneita hermosoluja, mutta eivät vaikuttaneet ohuen myelinisoituneisiin hermosoluihin. Vahingon seurauksena nämä osallistujat eivät voi tuntea kevyttä kosketusta.
Nagin työryhmä oletti, että myelinisoituneiden hermokuitujen menettäminen vaikuttaisi myös hiljattain löydettyyn superpositiivisten reseptorien verkostoon. Tutkijat havaitsivat, että nämä henkilöt eivät voineet kokea mekaanista kipua.
Tulokset, selittävät tutkijat, voivat auttaa lääkäreitä diagnosoimaan kipuun liittyviä sairauksia ja tarjoamaan parempaa hoitoa ihmisille, jotka kokevat tämän oireen.
