Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге

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.

Так где же все-таки зарождается боль? Безусловно, восприятие боли формируется в мозге — и я не устаю повторять это студентам. Но мы по-прежнему не знаем, где именно. Интересно, что нейрохирурги на протяжении многих лет делали попытки иссекать отдельные участки мозга, чтобы избавлять пациентов от хронической боли, — увы, почти безуспешно. Более того, после иссечения некоторых отделов мозга пациентов ради избавления их от неконтролируемых судорог электрическая стимуляция вызывала у этих пациентов разнообразные ощущения (цвета, звуки, щекотка и даже воспоминания), однако спровоцировать боль оказалось очень трудно[184]. Пока мы не выявим те участки мозга, которые кодируют болевые ощущения, нам придется по-прежнему полагаться на слова пациента. В данный момент, я думаю, боль где-то в пальце ноги.

У мозга странные отношения со временем — и это хорошо Маршалл Хусейн Шулер, Виджай Намбудири