Kui kiiresti me valu tunneme? Uuring kummutab varasemad arusaamad
Uued uuringud kummutavad laialt levinud arusaama, et inimesed töötlevad erinevalt teistest imetajatest valu aeglasemalt kui puudutused. Leiud võivad avaldada olulist mõju valu diagnoosimisele ja ravile.
Uued uuringud näitavad, et valusignaalid võivad liikuda sama kiiresti kui inimestel puutesignaalid.Siiani on teaduslik üksmeel olnud selles, et inimestel on närvi signaalid, mis "suhtlevad" ajju, kiiremini kui need, mis edastavad valu.
Teadlaste arvates oli see kiiruse erinevus tingitud asjaolust, et puudutussignaalid liiguvad läbi närvide paksu müeliini - isoleeriva lipiidide kihiga, mis moodustab närvide ümber kaitsva ümbrise. Müeliin aitab närvidel signaale kiiremini juhtida.
Seevastu valusignaalid liiguvad läbi närvide, millel kas pole müeliini või on ainult väga õhuke kiht.
Teistel imetajatel on nn ülikiired notsitseptorid (retseptorid, mis tuvastavad kahjustavaid või potentsiaalselt kahjustavaid stiimuleid), see tähendab aferentsed neuronid, millel on paks müeliinikiht, et valusignaale võimalikult kiiresti edastada. Kuid kas see kehtib ka inimeste kohta?
Rootsi Linköpingi ülikooli kliinilise ja eksperimentaalse meditsiini osakonna ning sotsiaalse ja afektiivse neuroteaduste keskuse juhtiv insener Saad Nagi juhtis hiljuti teadlaste meeskonda, kes soovis sellele küsimusele vastata.
"Võime tunda valu on meie ellujäämise jaoks ülioluline," selgitab Nagi, "miks peaks siis meie valusignalisatsioonisüsteem olema nii palju aeglasem kui puudutamiseks kasutatav süsteem ja palju aeglasem kui see võiks olla?"
Selle teadmiseks rakendasid teadlased tehnikat, mida nimetatakse mikroneurograafiaks, mis võimaldas neil visualiseerida ja jälgida närvide liiklust "perifeersetest närvidest, mis viivad lihaste ja nahani".
Nagi ja meeskond rakendasid seda tehnikat 100 tervele uuringus osalejale ja avaldasid leiud ajakirjas Teaduse areng.
Valu liigub sama kiiresti kui puudutus
Mikroneurograafia tehnika ehk “ühe ühiku aksonaalsed salvestised” võimaldasid teadlastel jälgida valu ja puudutussignaale ühe neuroni närvikiududes.
Nagi ja meeskond otsisid neuroneid, mis kannaksid signaale sama kiiresti kui puudutusi, kuid käitusid samuti nagu notsitseptorid.
Uuringust selgus, et 12% paksu müeliinikattega neuronitest olid samad omadused kui notsitseptorid, kuna nad suutsid tuvastada ja edastada „kahjulikke stiimuleid“, näiteks jämeda harjaga silitamist või näpistamist.
Valuretseptorid ei reageeri pehmele puudutusele ega ka need neuronid, mida teadlased pehmete pintslitõmmetega katsetasid. Lõpuks juhtisid need närvirakud valusignaale sama kiiresti kui puutetundlikud neuronid.
Et kontrollida, kas nende ülikiirete närvirakkude ülesanne oli tõesti valu edasi anda, kasutasid teadlased mõõtmiselektroodide abil lühikesi, täpseid elektrilisi purskeid, mis olid suunatud üksikutele närvirakkudele. Selle tulemusel teatasid uuringus osalejad, et tunnevad teravaid nõelatorkeid.
"Kui me aktiveerisime üksiku närviraku, põhjustas see valu tajumist, seega järeldame, et need närvirakud on ühendatud aju valukeskustega," ütleb Nagi.
"On ilmne, et paksult müeliseeritud närvikiud aitavad valu kogeda, kui sellel on mehaaniline põhjus. Meie tulemused seavad kahtluse alla puudutuste signaalimise kiire süsteemi ja valu signaalimise aeglasema õpiku kirjelduse. Soovitame, et valust saab märku anda sama kiiresti kui puudutamisest. "
Saad Nagi
Nagi ja tema kolleegid uurisid ka inimesi, kes olid kogenud närvikahjustusi, mille tõttu nad kaotasid tihedalt müeliniseerunud närvirakke, kuid ei mõjutanud nende õhukese müeliseerunud närvirakke. Kahjustuse tagajärjel ei saa need osalejad kerget puudutust tunda.
Nagi meeskond tegi hüpoteesi, et müeliseeritud närvikiudude kaotamine mõjutab ka äsja avastatud notsitseptorite ülikiiret võrku. Teadlased leidsid, et need isikud ei saanud mehaanilist valu tunda.
Teadlaste selgitused võivad aidata arstidel diagnoosida valuga seotud seisundeid ja pakkuda paremat abi selle sümptomi kogenud inimestele.