درد مزمن: وقتی مغز بیش از حد “حرف” می‌زند!
چرا بعضی از دردها زودگذر هستند، در حالی که برخی دیگر ریشه می‌دوانند و تبدیل به عذابی مزمن می‌شوند؟ یک مطالعه‌ی جدید و پیشگامانه از محققان دانشگاه عبری اورشلیم، پرده از بخشی از این راز برداشته است.
خلاصه‌ی یافته‌ها: مطالعه‌ی جدید نشان می‌دهد که نورون‌ها در ساقه مغز، در پاسخ به دردهای حاد و مزمن، رفتارهای کاملاً متفاوتی از خود نشان می‌دهند. این تفاوت رفتاری می‌تواند توضیح دهد که چرا برخی از دردها پس از آسیب‌دیدگی، برای مدت طولانی باقی می‌مانند. در دردهای حاد، نورون‌های شاخ پشتی بصل‌النخاع (medullary dorsal horn) فعالیت خود را از طریق یک سیستم “ترمز” طبیعی که شامل جریان‌های پتاسیم نوع A است، کاهش می‌دهند و به این ترتیب، سیگنال‌های درد را محدود می‌کنند. اما در دردهای مزمن، این مکانیسم از کار می‌افتد و نورون‌ها بیش از حد فعال می‌شوند و به ارسال پیام‌های درد ادامه می‌دهند. این کشف، یک مسیر بیولوژیکی روشن‌تر را برای تبدیل درد به درد مزمن ارائه می‌دهد و می‌تواند راهنمای درمان‌های آینده با هدف بازیابی این سیستم تنظیم‌کننده‌ی داخلی باشد.
نکات کلیدی:
- اختلال در عملکرد رله‌ی ساقه مغز: در دردهای مزمن، نورون‌های شاخ پشتی بصل‌النخاع، توانایی خود در کاهش سیگنال‌های درد را از دست می‌دهند.
- جریان پتاسیم نوع A (IA): این جریان در دردهای حاد به عنوان ترمز عمل می‌کند، اما در شرایط درد مزمن فعال نمی‌شود.
- پیامدهای درمانی: هدف قرار دادن IA می‌تواند یک استراتژی نوین برای پیشگیری یا درمان درد مزمن باشد.
منبع: دانشگاه عبری اورشلیم
مطالعه‌ای که این هفته در مجله‌ی Science Advances منتشر شد، نشان می‌دهد که بدن ما در سطح سلولی، به دردهای حاد (کوتاه‌مدت) و مزمن (طولانی‌مدت) به شیوه‌هایی شگفت‌انگیز و متفاوت پاسخ می‌دهد. محققان، به سرپرستی بن تایتل (Ben Title)، دانشجوی دکترا، و با راهنمایی پروفسور الکساندر ام. بینشتوک (Alexander M. Binshtok) از دانشکده‌ی پزشکی دانشگاه عبری-هداسا (Hebrew University-Hadassah School of Medicine) و مرکز علوم مغز (ELSC) در دانشگاه عبری، این تفاوت‌های بنیادین را کشف کرده‌اند.
این یافته، دریچه‌ای جدید به چگونگی مزمن شدن درد می‌گشاید و راه را برای درمان‌های هدفمندتر هموار می‌کند.
تفاوت رفتار “رله‌های درد” مغز در دردهای حاد و مزمن
تیم تحقیقاتی، یک منطقه‌ی کوچک اما حیاتی در ساقه مغز به نام شاخ پشتی بصل‌النخاع را مورد مطالعه قرار داد. این ناحیه، محل استقرار نورون‌هایی است که به عنوان ایستگاه رله برای سیگنال‌های درد عمل می‌کنند. این نورون‌های پروجکشن (projection neurons)، پیام‌های درد را از بدن به مغز ارسال می‌کنند.
دانشمندان دریافتند که در طول دردهای التهابی حاد، این نورون‌ها در واقع فعالیت خود را کاهش می‌دهند. این “سیستم ترمز” داخلی، به محدود کردن میزان سیگنال‌های مربوط به درد که به مغز فرستاده می‌شوند، کمک می‌کند. هنگامی که التهاب و درد فروکش می‌کنند، نورون‌ها به حالت عادی خود بازمی‌گردند.
با این حال، در دردهای مزمن، این سیستم ترمز از کار می‌افتد. نورون‌ها فعالیت خود را کاهش نمی‌دهند؛ در واقع، آن‌ها تحریک‌پذیرتر می‌شوند و سیگنال‌های بیشتری شلیک می‌کنند، که به طور بالقوه به تداوم درد کمک می‌کند.
نقش کلیدی جریان پتاسیم نوع A
محققان با استفاده از ترکیبی از الکتروفیزیولوژی و مدل‌سازی کامپیوتری، مکانیسم کلیدی را شناسایی کردند: یک جریان پتاسیم خاص به نام جریان پتاسیم نوع A (IA). این جریان به تنظیم تحریک‌پذیری نورون‌ها کمک می‌کند.
در دردهای حاد، IA افزایش می‌یابد و مانند یک آرام‌بخش طبیعی برای مسیرهای درد عمل می‌کند. اما در دردهای مزمن، این جریان افزایش نمی‌یابد و نورون‌ها بیش‌فعال می‌شوند. فقدان این تنظیم، ممکن است یکی از کلیدهای بیولوژیکی باشد که درد موقت را به یک وضعیت طولانی‌مدت تبدیل می‌کند.
پیامدهای درمان درد مزمن
پروفسور بینشتوک می‌گوید: “این اولین بار است که می‌بینیم چگونه نورون‌های یکسان در دردهای حاد و مزمن، رفتارهای بسیار متفاوتی از خود نشان می‌دهند.”
او اضافه می‌کند: “این واقعیت که این مکانیسم ‘آرام‌بخش’ طبیعی در درد مزمن وجود ندارد، یک هدف جدید برای درمان ارائه می‌دهد. اگر بتوانیم راهی برای بازگرداندن یا تقلید از آن سیستم ترمز پیدا کنیم، ممکن است بتوانیم از مزمن شدن درد جلوگیری کنیم.”
گامی به سوی درمان‌های هوشمندانه‌تر درد
درد مزمن، تنها در ایالات متحده آمریکا، بیش از ۵۰ میلیون نفر را تحت تاثیر قرار می‌دهد و اغلب، گزینه‌های درمانی موثری برای آن وجود ندارد. این مطالعه‌ی جدید، با نشان دادن اینکه چگونه کنترل‌های داخلی سیستم عصبی بر درد، در شرایط درد طولانی‌مدت مختل می‌شوند، یک قطعه‌ی مهم به این پازل اضافه می‌کند.
دانشمندان، با درک استراتژی‌های خود مغز برای محدود کردن درد و اینکه چرا این استراتژی‌ها گاهی اوقات با شکست مواجه می‌شوند، اکنون یک گام به توسعه‌ی درمان‌های هوشمندانه‌تر و دقیق‌تر برای کسانی که از درد مزمن رنج می‌برند، نزدیک‌تر شده‌اند.
درباره‌ی این خبر پژوهشی در زمینه‌ی درد و علوم اعصاب
- نویسنده: دانائه مارکس (Danae Marx)
- منبع: دانشگاه عبری اورشلیم
- تماس: دانائه مارکس – دانشگاه عبری اورشلیم
- تصویر: اعتبار تصویر متعلق به Neuroscience News است.
- تحقیق اصلی: دسترسی آزاد. “تنظیم مخالف تحریک‌پذیری نورون‌های پروجکشن مرتبط با درد بصل‌النخاع در درد حاد و مزمن” توسط الکساندر ام. بینشتوک و همکاران. Science Advances
چکیده
تنظیم مخالف تحریک‌پذیری نورون‌های پروجکشن مرتبط با درد بصل‌النخاع در درد حاد و مزمن
حساسیت بیش از حد به درد، با افزایش فعالیت نورون‌های محیطی و مرکزی در امتداد محور عصبی درد همراه است.
ما نشان می‌دهیم که در اوج درد التهابی حاد، نورون‌های پروجکشن شاخ پشتی بصل‌النخاع سطحی (PNs) که اطلاعات مربوط به درد را به هسته‌ی پارابراکیال (parabrachial nucleus) منتقل می‌کنند، تحریک‌پذیری ذاتی خود و در نتیجه، شلیک پتانسیل عمل را کاهش می‌دهند.
هنگامی که درد برطرف می‌شود، تحریک‌پذیری این نورون‌ها به حالت اولیه بازمی‌گردد.
با استفاده از رویکردهای الکتروفیزیولوژیکی و محاسباتی، دریافتیم که افزایش جریان پتاسیم نوع A (IA) عامل کاهش تحریک‌پذیری PNs شاخ پشتی بصل‌النخاع در شرایط درد حاد است.
در شرایط درد مزمن، هیچ تغییری در IA مشاهده نشد و PNs شاخ پشتی بصل‌النخاع تحریک‌پذیری ذاتی و شلیک بیشتری از خود نشان می‌دهند.
نتایج ما نشان‌دهنده‌ی یک تعدیل متفاوت از تحریک‌پذیری نورون‌های پروجکشن شاخ پشتی بصل‌النخاع در شرایط درد حاد و مزمن است، که نشان‌دهنده‌ی یک مکانیسم تنظیمی است که در شرایط درد حاد، خروجی شاخ پشتی را تنظیم می‌کند و در صورت نبود آن، می‌تواند تسریع‌کننده‌ی مزمن شدن درد باشد.
