Боль служит важным сигналом для человеческого организма, предупреждая нас о потенциальном вреде. В течение десятилетий ученые спорили о том, существует ли в человеческом мозге какой-либо нейронный паттерн, отдающий предпочтение боли, который отличает боль от других сенсорных модальностей.
Традиционно считалось, что различные ощущения, включая боль, обрабатываются в отдельных односенсорных областях, которые затем сходятся в мультисенсорных областях более высокого порядка. Однако недавние данные свидетельствуют о том, что более интегрированная мультисенсорная обработка происходит даже в областях, ранее считавшихся односенсорными.
В этом исследовании исследователи применили самые современные аналитические методы к нейровизуализации человека (т.е. ФМРТ и ЭЭГ) и наборам данных электрофизиологии крыс, чтобы идентифицировать отличительные нейронные сигнатуры, связанные с восприятием боли у разных видов.
С помощью многомерного анализа паттернов исследователи выявили центральную роль медиально-дорсального (MD) таламического ядра в восприятии боли. Болевые стимулы вызывали более выраженную активацию этого ядра, и его богатая связь с дорсальной передней поясной корой (ACC) и островковой оболочкой также преимущественно реагировала на боль.
Используя усовершенствованную технику слияния ФМРТ и ЭЭГ, исследователи дополнительно выявили значительное временное окно, от 89 мс до 295 мс после применения болевых раздражителей, в течение которого ядро MD проявляло предпочтительную реакцию на боль. Это временное обрамление обеспечивает беспрецедентное понимание нейронной динамики восприятия боли, добавляя новое измерение к нашему пониманию того, как болевые сигналы обрабатываются в мозге.
Чтобы предоставить дополнительные доказательства предпочтительного для боли пути MD-ACC / insula, исследование было также распространено на модель крыс, чтобы подтвердить нейронную динамику, наблюдаемую у людей. В соответствии с исследованием на людях, болевые стимулы преимущественно активировали нейроны MD и связь MD-ACC в модели крыс, что не только подтверждает наблюдения у людей, но и подчеркивает сохранность пути восприятия боли у разных видов.
Это исследование проливает свет на сложную нейронную динамику, лежащую в основе восприятия боли. Описывая этот нейронный путь, оно расширяет наше понимание восприятия боли и открывает потенциальные возможности для целенаправленного вмешательства в обезболивание.