Учёные составили карту боли и ощущений в мозге

Почему мы чувствуем боль в руке, холод на коже или тяжесть в животе? Нейробиологи подробно исследовали островковую кору мозга и обнаружили четыре области с разными функциями. Открытие может изменить понимание того, как рождаются телесные ощущения.

Боль кажется простым сигналом: обжёг палец — стало больно, заболел живот — почувствовал тошноту. Но между происходящим в теле и ощущением, которое доходит до сознания, работает сложная система. Учёные из Стэнфордского университета вместе с коллегами решили разобраться в одном из её самых скрытых участков — островковой коре, расположенной глубоко внутри мозга.

21 октября Nature опубликовал карту её функций. Для исследования использовали данные 87 пациентов, которым по медицинским причинам уже установили внутричерепные электроды. В течение более десяти лет исследователи стимулировали небольшие участки коры слабым электрическим током, записывали реакции и спрашивали людей, что именно они почувствовали. В здоровый мозг электроды ради подобного опыта не вводили.

Результаты оказались на удивление предметными.

Когда воздействовали на заднюю часть островковой коры, человек мог ощутить жар, покалывание или боль в определённом месте — например, в руке или ноге. У соседней области была иная задача: её стимуляция вызывала ощущения сразу в нескольких частях тела.

А в средней части обнаружилась связь с внутренними органами. У участников появлялись тошнота, давление или чувство наполненности в груди. Там же регистрировали реакции, связанные с тревогой. Так исследователи выделили четыре функциональные зоны, хотя это не четыре изолированных «кнопки», каждая из которых управляет одним-единственным чувством.

Самый неожиданный результат касался передней области. Прямое раздражение почти не вызывало ощущений, зато записи электрической активности показали её тесную связь с участками мозга, отвечающими за внимание и принятие решений. Сигналы шли не только от тела к центрам обработки информации: высшие отделы мозга могли влиять на то, как островковая кора обрабатывает телесные сигналы.

Соавтор работы, нейробиолог и врач Йозеф Парвизи, объяснил журналу Nature, что островковая кора не просто считывает состояние организма — она участвует в формировании того, каким человек его ощущает.

Это важная подсказка для понимания боли, усиливающейся на фоне страха или напряжения. Но вывод не означает, будто боль существует только «в голове»: переживание реально, даже если на него влияют внимание и эмоции.

Независимый нейробиолог Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Лучина Уддин назвала эту работу одним из наиболее обстоятельных исследований островковой коры. Её оценка касается прежде всего необычного метода: обычно эту глубоко расположенную область изучают с помощью томографии, а здесь исследователи смогли сопоставить электрическую стимуляцию и непосредственные ответы пациентов.

У открытия пока есть границы. Участники проходили лечение и не были случайной выборкой здоровых людей; электрическая стимуляция не воспроизводит обычную работу мозга. Полученная карта ещё не стала способом диагностики хронической боли или готовой методикой её лечения. Но она позволяет точнее увидеть, где сходятся сигналы тела и процессы, от которых зависит их восприятие.

СОВЕТ ОТ РЕДАКЦИИ

Если боль держится долго, усиливается или возникает без понятной причины, не стоит объяснять её исключительно стрессом. Исследование показывает сложность восприятия боли, но не заменяет медицинское обследование: причину симптомов должен оценивать врач.

Фото: редакция ИЗНАНКИ.