Ему было пятьдесят семь лет, когда он дошел до предела и приступил к изучению материалов по нейронной пластичности мозга, уделяя особое внимание ее роли в развитии хронической боли. Идея о том, что хроническая боль может быть следствием перестройки нейронных связей в головном мозге под влиянием травматического события, была выдвинута немецким физиологом Манфредом Циммерманом в 1978 году[4]. Но поскольку термин «нейропластичность» оставался непризнанным еще 25 лет, идея Циммермана была почти забыта, а возможности ее практического применения для лечения боли оставались не исследованными.
Острая боль предупреждает нас о травме или болезни, посылая мозгу сигнал примерно такого содержания: «Здесь непорядок: обрати на это внимание». Но иногда травма затрагивает не только ткани, но и нейроны системы восприятия боли, включая те, что находятся в головном и спинном мозге, что приводит к невропатической боли (иногда ее также называют центральной болью, поскольку головной и спинной мозг образуют центральную нервную систему).
Невропатическая боль возникает из-за деятельности нейронов, которые образуют в нашем мозгу карты восприятия боли. Каждая область поверхности нашего тела имеет представительство в определенной области мозга, где происходит обработка сигналов, пришедших от этой части тела. Таким образом, можно сказать, что в мозгу существуют своеобразные карты тела. Прикоснитесь к любому месту на поверхности тела, и это вызовет активизацию конкретного участка карты мозга, посвященного этому месту. Карты поверхности тела являются топографически упорядоченными в том смысле, что соседние участки тела обычно соседствуют и на карте. Если нейроны нашей карты болевых ощущений оказываются поврежденными, они неустанно подают ложные сигналы тревоги и заставляют нас поверить, что источник проблемы находится в теле, тогда как на самом деле он находится в мозге. Эта система продолжает работать еще долго после того, как тело выздоравливает. Острая боль обретает вторую жизнь: она становится хронической болью.
Для понимания развития хронической боли полезно знать строение нейрона. Каждый нейрон состоит из трех частей: дендритов, тела нейрона и аксона. Дендриты – это древоподобные ответвления, получающие информацию от других нейронов. Они проводят информацию к телу нейрона, которое поддерживает жизнь клетки и содержит ДНК. Наконец, аксон представляет собой живой кабель разной длины (от микроскопических в головном мозге до тех, которые уходят в ноги и могут достигать трех футов в длину). Аксоны часто сравнивают с проводами, потому что они передают электрические импульсы с высокой скоростью (от 2 до 200 миль в час) на дендриты соседних нейронов. Нейрон может принимать два типа сигналов: те, которые приближают его к разрядке (возбуждающие сигналы), и те, которые тормозят их (ингибиторные сигналы). Когда нейрон получает достаточно возбуждающих сигналов, он генерирует свой сигнал. Когда он получает достаточное количество ингибиторных сигналов, вероятность его срабатывания значительно уменьшается.
Один из главных принципов нейропластичности гласит, что если два нейрона постоянно срабатывают вместе, то через некоторое время связь между ними укрепляется. На практике это значит, что переживаемый психический опыт приводит к структурным изменениям в нейронах, являющихся физическим субстратом переживания данного опыта. Связи между этими нейронами становятся более прочными[5]. Иными словами, когда человек узнает что-то новое, в мозге устанавливается новая связь между разными группами нейронов. Когда ребенок учит алфавит, визуальная форма буквы А соединяется со звуком «а». Каждый раз, когда ребенок смотрит на букву и повторяет звук, нейроны, ответственные за этот процесс, срабатывают вместе и постепенно «соединяются»: синаптические связи между ними становятся более прочными. При каждом повторении эти нейроны срабатывают быстрее и подают более сильные и точные сигналы, а связующая цепь становится более эффективной и способствует развитию и совершенствованию навыка.
4
немецким физиологом Манфредом Циммерманом. – Это было на Втором всемирном конгрессе по проблемам боли, который состоялся в Монреале в 1978 году. См. M. Zimmermann and T. Herdegen, “Plasticity of the Nervous System at the Systemic, Cellular and Molecular Levels: A Mechanism of Chronic Pain and Hyperalgesia”, in G. Carli and M. Zimmermann, eds.,
5
Подробности этого открытия и его механизмы обсуждаются в книге Нормана Дойджа «Пластичность мозга» (2007).