Нейробиолог Ма Цюфу и его коллеги из Гарварда обнаружили особый нейронный каскад, передающий в мозг информацию о долговременной боли. Эта работа имеет не только большое значение для понимания функционирование нервной системы млекопитающих и человека, но и важный практический аспект: она объясняет, почему общепринятые методики испытания болеутоляющих препаратов на животных некорректны.
Эффективность большинства лекарств до начала клинических испытаний проверяется на животных (к примеру, мышах). Так проверяются и потенциальные обезболивающие препараты. Сложность в том, что от мыши нелегко добиться ответа на вопрос, что она чувствует. Поэтому для измерения обезболивающего действия разработана стандартная методика: исследователи постепенно усиливают давление на лапку или хвост грызуна и измеряют время, когда животное начнет пытаться отдернуть раздражаемую часть тела.
В этом случае в качестве критерия используется рефлекторный ответ на боль, который наблюдается и у человека: прикоснувшись к горячему утюгу, мы немедленно отдергиваем руку. Однако у нас есть и другая реакция на боль, тоже рефлекторная и бессознательная. Когда обожженная рука уже далеко от утюга и ей ничего не угрожает, человек начинает дуть на ожог, облизывать его или, если боль продолжается долго, прижимать к себе травмированную конечность и «баюкать» ее. Доктор Ма и его коллеги предприняли попытку отделить друг от друга эти две бессознательные реакции и охарактеризовать компоненты нервной системы, которые в них участвуют.
Исследователи предположили, что существуют две различные группы сенсорных нейронов: одни лежат в поверхностных слоях кожи и отвечают за немедленный ответ на боль (реакцию отдергивания). Другие нейроны располагаются глубже, и именно от них зависит реакция на долговременную боль — ту саму, снимать которую и призваны болеутоляющие препараты.
Нейробиологи вывели линию мышей, у которых в спинном мозгу отсутствовал определенный тип нейронов — их называют TAC1 в честь одного характерного гена, который всегда работает в этих клетках. Эти мыши по-прежнему делали все, что полагается делать мышам в тестах на кратковременную боль: отдергивали уколотые или обожженные лапки. Однако другой привычный компонент мышиного поведения у них отсутствовал: эти мыши никогда не зализывали свои больные места. Таким образом, решили микробиологи, именно ТАС1-нейроны и есть главный компонент, обеспечивающий реакцию на долговременную боль.
Обнаружен и другой компонент этого механизма: нейроны TRPV1, располагающиеся в глубоких слоях кожи и в мышцах. Именно они передают сигнал ТАС1-нейронам, которые, в свою очередь, сообщают мозгу о боли.
Таким образом, в знаниях ученых о механизмах восприятия боли обнаружилось огромное белое пятно. Стандартный болевой тест на животных, продолжающийся всего несколько минут, совершенно не учитывал наличия особых механизмов долговременной боли. Между тем, именно этот нейронный путь, по-видимому, отвечает за подавляющую долю физических страданий, испытываемых людьми. Доктор Ма считает, что именно здесь надо искать мишень для нового поколения болеутоляющих препаратов, которые будут гасить долговременную боль значительно более прицельно, чем существующие анальгетики.
Критики работы считают, что полностью отождествлять «реакцию зализывания ран», наблюдаемую у мышей, с долговременной болью у человека — слишком большая натяжка. Хроническая боль у людей часто вообще не имеет никаких внешних проявлений, а аналогичные человеческие реакции — сосание царапин или «баюканье» ушибленных конечностей — обычно не связаны со слишком уж тяжелыми страданиями. Доктор Ма, однако, утверждает, что установил однозначное соответствие между реакцией зализывания у мышей и тестами на испытуемых-людях, которых просили оценить интенсивность болевых ощущений. По его мнению, другого пути к истине просто не существует: «Как маленькая мышка расскажет нам, что она чувствует? Это навсегда останется загадкой».