Жизнь без боли: как ученые ищут способы борьбы с болью и узнают ее секреты

Ученые исследуют биологические механизмы боли и ищут способы бороться с ней не только с помощью новых лекарств, но и посредством мобилизации собственных сил и систем организма – без побочных эффектов.

Виталий Нападов, нейробиолог из Гарвардской медицинской школы и Массачусетской больницы общего профиля, изучает, как мозг воспринимает боль. Для этого он при помощи электроэнцефалографии регистрирует волновую активность мозга у пациентов с хронической болью в пояснице. Фото: Роберт Кларк.

Более 30 лет назад, борясь с раком, Том Норрис прошел лучевую терапию паховой области и левого бедра. Рак исчез и больше не возвращался. Но осталась мучительная боль, которая начиналась в бедре и пронзала позвоночник до самой шеи. Сейчас Норрису 70 лет, и с тех самых пор без боли не обходилось ни одного дня.

Порой Том не может встать с кровати. И даже в хорошие дни боль сильно ограничивает его способность передвигаться: он не может выполнить самые простые дела по дому, например вынести мусор. По словам Норриса, иногда болит так сильно, что трудно дышать. «Я как будто тону», – говорит он.

Норрис живет в пригороде Лос-Анджелеса. Этот высокий приветливый человек научился прятать боль под маской спокойствия. Беседуя с ним, я ни разу не видел, чтобы он поморщился.

Вот уже 30 лет Норрис ищет способ облегчить боль. Значительную часть этого времени он принимал фентанил, сильный опиоид, который, по его словам, «как будто накрывал боль толстым одеялом», но при этом «отправлял в отключку». Том обращался к акупунктуре (немного помогла); пробовал и пчелотерапию, и магнитную терапию, и исцеление верой (ничего из этого не сработало). Сейчас Норрис справляется с болью при помощи физиотерапии, которая облегчает движение, и при помощи инъекций стероидов в позвоночник, которые успокаивают его воспаленные нервы.

Миллионы людей во всем мире (только в США 50 миллионов) живут, подобно Норрису, с хронической болью. Причины могут быть разные, от рака и диабета до неврологических нарушений и других заболеваний. Но все эти люди страдают от одного и того же – от нестерпимых ощущений, которые, временами или постоянно, очень мешают им жить. Нередко больные раком, испытывая острую, неутихающую боль после химиотерапии, прерывают лечение и обретают желанный покой в смерти.

Дэвид ГуттенфелдерНациональный парк Чу Янг Син во Вьетнаме; биомедик Золтан Такаш, исследователь National Geographic, нашел ядовитого скорпиона, который в ультрафиолете светится голубым. Собирая коллекцию ядов по всему миру, Такаш надеется создать принципиально новые лекарства против боли, которые смогли бы стать достойной заменой опиоидам. Ученым уже удалось создать препарат против хронических болей на основе вещества из яда улиток-конусов, одного из самых смертоносных ядов в мире.

После того как в конце 1990-х врачи начали прописывать опиоидные препараты, такие как оксикодон, для облегчения постоянных болей, у сотни тысяч американцев развилась зависимость от этих лекарств: иногда они не только притупляют боль, но и вызывают чувство удовольствия. Но, несмотря на это, опиоды продолжали использовать, отчасти потому, что заменить их было особо нечем. Никому не удалось разработать новое эффективное обезболивающее.

В США злоупотребление опиоидными анальгетиками – проблема широко распространенная. В 2017 году 1,7 миллиона американцев злоупотребляли разными веществами, но первопричина была одна: назначенные врачом опиоиды. Ежедневно в США около 130 человек умирают от передозировки опиоидами – эта печальная цифра включает смерти, вызванные и рецептурными обезболивающими, и наркотиками, например героином.

Сейчас очень важно разобраться в биологическом механизме боли, чтобы найти более эффективные способы борьбы с ней. Уже достигнут прогресс в понимании того, как болевые сигналы передаются от сенсорных нервов к мозгу и как мозг воспринимает боль. Ученые выясняют, какую роль играют определенные гены в регулировании боли, что позволит объяснить, почему люди по-разному ее переносят.

Эти достижения кардинально меняют взгляд врачей и ученых на боль, и в особенности на хроническую, длящуюся более трех месяцев. Традиционно боль рассматривалась как следствие травмы или заболевания. Однако оказывается, что у многих пациентов она не проходит даже спустя долгое время после устранения первопричины. В таких случаях боль сама становится болезнью.

Остается надеяться, что более глубокое понимание механизмов возникновения боли приблизит человечество к новым методам терапии и к новым, не вызывающим привыкания, препаратам.

Нейробиолог Клиффорд Вулф из Бостонской детской больницы изучает боль 40 с лишним лет. Весьма прискорбно, что ученые и врачи обратили на эту проблему внимание только после того, как она превратилась в «общественную катастрофу», считает он, но, c другой стороны, теперь исследователи получили мощный стимул. «Думаю, в ближайшие годы у нас есть все шансы выйти на новый уровень понимания боли, – говорит Вулф, – и это должно помочь в разработке новых способов лечения».

Роберт КларкПо словам Виталия Нападова, взаимоотношения между пациентом и врачом могут влиять на то, насколько сильную боль чувствует пациент. Для исследования данного явления Нападов одновременно регистрирует мозговую активность врача-иглотерапевта и пациента при помощи двух аппаратов функциональной магнитно-резонансной томографии. Они общаются друг с другом через видеосвязь (левый монитор), в это время в целях эксперимента пациент подвергается болевому воздействию, и, чтобы снизить неприятные ощущения, врач удаленно запускает прибор для электро-акупунктуры, прикрепленный к ноге пациента. На правом мониторе отображается снимок, используемый для составления карты функциональной МРТ-активности мозга пациента.

Возможность чувствовать боль – важный дар природы. Благодаря этой врожденной способности мы рефлекторно отдергиваем руку от горячей плиты и знаем, что не стоит ходить босиком по битому стеклу. Боль служит своего рода системой сигнализации и играет важную роль в самосохранении.

«Часовые» в этой системе – особый класс болевых нейронов, ноцицепторы: сами они расположены рядом с позвоночником, а их волокна тянутся до кожи, легких, кишечника и всех остальных органов. Они способны воспринимать разные виды раздражений, будь то ножевой порез, жар расплавленного воска или ожог кислотой. Когда эти клетки распознают какую-то из этих угроз, они посылают электрические сигналы спинному мозгу, который через другие нейроны передает их в мозг головной. А нейроны более высокого уровня в коре головного мозга – который и является пунктом назначения восходящего пути болевых сигналов – ощущают поступившие сигналы как боль.

Как только мозг воспринял боль, он пытается противостоять ей. Нейронные сети в мозге посылают электрические сигналы вниз по спинному мозгу, запуская выработку эндорфинов и других естественных опиоидов. Эти химические соединения блокируют восходящие болевые сигналы, эффективно снижая количество воспринимаемых сигналов.

К 1980-м годам, когда Клиффорд Вулф занялся проблемой боли, ученые уже выстроили общую схему восходящих и нисходящих болевых путей. Еще на практике в хирургическом отделении на Клиффорда сильное впечатление производили страдания пациентов после операции. «Медики преуменьшали значение боли, во многом потому, что не было надежных и эффективных методов ее устранения», – уверен Вулф.

Magic TorchПо восходящему пути к мозгу идут сигналы, побуждающие организм быстро реагировать на боль

Проводя опыты на лабораторных крысах, он постарался выяснить, как передается информация о боли. В своих экспериментах Вулф регистрировал активность нейронов в спинном мозге животных в ответ на кратковременный нагрев участка кожи. Как и предполагал исследователь, эти нейроны вспыхивали, получая сигналы от ноцицепторов. Но его ждало и неожиданное открытие. После того как участок кожи, несколько раз подверженный высокой температуре, воспалялся, нейроны в спинном мозге приобретали повышенную чувствительность. Они активизировались даже от простого поглаживания в области, смежной с поврежденным участком.

Это означало, что повреждение кожи повысило чувствительность центральной нервной системы – нейроны в спинном мозге начали передавать в головной мозг болевые сигналы, даже когда от периферических нервов поступала информация о безвредном воздействии. Позднее другие ученые обнаружили данное явление – его назвали центральной сенситизацией – и у человека.

На основании работы Вулфа и последующих исследований был сделан поразительный вывод: боль может ощущаться даже при отсутствии какого-либо повреждения, которое бы ее вызывало. Это поставило под сомнение скепсис докторов, считавших, что пациенты, жалующиеся на боль, которую нельзя объяснить никакой видимой патологией, лгут – якобы для того, чтобы их пожалели или дали обезболивающее.

Система передачи болевых сигналов может стать сверхчувствительной вследствие травмы – как в случае с крысами, – но она может выйти из-под контроля и без какого-либо воздействия, или же оставаться в усиленном состоянии после того, как повреждение было устранено. Именно это и происходит с пациентами, страдающими нейропатическими болями, фибромиалгией, синдромом раздраженного кишечника и некоторыми другими болезнями. В этих случаях боль – не симптом, а заболевание, вызванное нарушениями в работе нервной системы.

«Медики преуменьшали значение боли в немалой мере потому, что не было надежных и эффективных методов ее устранения», – нейробиолог Клиффорд Вулф, Бостонская детская больница

Достижения в сфере выращивания стволовых клеток человека в лабораторных условиях позволили Вулфу и его коллегам выращивать и разные виды нейронов, в том числе ноцицепторы. По словам исследователя, этот прорыв дает возможность тщательно изучить нейроны и установить, в каких условиях они становятся «патологически возбудимыми» и самопроизвольно активизируются.

На искусственно выращенных ноцицепторах Вулф и его коллеги выясняли, почему лекарства для химиотерапии вызывают нейропатическую боль. Подвергаясь воздействию этих препаратов, ноцицепторы становятся более возбудимыми, начинается их распад. Вероятно, это один из факторов, вызывающих невропатию, от которой мучаются 40 процентов пациентов, прошедших химиотерапию.

Другие исследователи обнаружили, что боль – это сложное субъективное явление: она формируется мозгом конкретного человека, который ее испытывает. То, каким образом болевые сигналы в конечном счете преобразуются в болезненные ощущения, может зависеть от эмоционального состояния человека. Сама ситуация, в которой воспринимается боль, способна изменить то, как человек ее чувствует: скажем, боль после усердной тренировки приятна. Другой пример: мы с удовольствием берем еще один кусочек острой пищи, хотя язык горит.

«Человек обладает невероятной способностью изменять обработку поступающих сигналов», – объясняет Айрин Трейси, нейробиолог из Оксфордского университета.

Большую часть научной карьеры Трейси посвятила попыткам разгадать таинственную взаимосвязь между повреждением тканей и болью. «Эта связь весьма нелинейна, и есть много факторов, которые могут укрепить ее, ослабить или даже видоизменить», – рассказывает исследовательница.

Фото: Катетер Reducer, состоящий из надувного баллона и сетки из нержавеющей стали (справа наверху), вводится через вену в шее в главную сердечную вену – коронарный синус, – и затем баллон надувается. Reducer ограничивает идущий из сердца поток крови и направляет его в области сердечной мышцы, которые получают недостаточно питания. «Я вернулся к жизни», – улыбается Фелдман.Автор: Шмуэль Банай

Фото: Песак Фелдман (76 лет), в прошлом израильский десантник, делает передышку после заплыва. Коронарное шунтирование и 15 стентов не помогли против боли в груди, вызванной рефрактерной стенокардией, возникшей из-за слабой циркуляции крови в сердце. Кардиолог Шмуэль Банай провел Песаку сравнительно простую процедуру.Автор: Дэвид Гуттенфелдер

В своих экспериментах Трейси и ее коллеги отслеживали активность мозга добровольцев, когда тех укалывали булавкой, оказывали тепловое воздействие на кожу или наносили крем, приправленный капсаицином – жгучим химическим соединением. Опыты показали, что восприятие боли – явление намного более сложное, чем предполагалось. В мозге отсутствует единый болевой центр: в ответ на болезненные воздействия активируется множество разных участков, в том числе и сети, которые также отвечают за эмоции, процессы познания, память и принятие решений.

Также выяснилось, что один и тот же раздражитель не всегда производит одну и ту же картину активации. Следовательно, даже при похожих повреждениях болевые ощущения могут различаться. Такая гибкость проявляется, например, когда мы несем очень горячую тарелку супа от микроволновки до стола. Разум понимает, что, если тарелку выпустить из рук, это будет еще неприятнее, чем если мы помучаемся немного, пока несем ее, и поэтому мы способны вытерпеть эту недолгую боль.

Трейси и ее коллеги продемонстрировали, что страх, тревога и грусть могут усилить чувство боли. Участники одного из опытов, здоровые добровольцы-студенты, слушали крайне печальное произведение Сергея Прокофьева «Русь под игом монгольским», замедленное в два раза, и читали негативно окрашенные предложения, например, «Я неудачник». В это время небольшой участок их левого предплечья, предварительно обработанный капсаицином, подвергали быстрому короткому нагреванию. Позднее воздействие повторили, но теперь студенты слушали более веселую музыку и читали нейтральные предложения, например, «Вишня – это ягода». По словам участников, в грустной обстановке боль была «более неприятной».

Сравнив снимки мозга студентов в обоих случаях, исследователи обнаружили, что грусть влияла не только на нейронную сеть, регулирующую эмоции. Она также вызвала повышенную активацию в других регионах мозга – а это значит, что грусть физиологически усиливала боль. «Мы привели людей в тревожное, испуганное состояние, – рассказывает Трейси, – и показали, что в таком состоянии поступающие сигналы воспринимаются как более сильные».

Анестезиолог предупредил Джо Кэмерон, что после операции на руке – причиной был артрит – ей понадобятся сильные препараты, чтобы приглушить боль. Но шотландка, которой на тот момент было 66 лет, так не считала. «Готова поспорить на что угодно – мне не понадобятся никакие обезболивающие», – заявила она врачу.

Анестезиолог знал по опыту, что послеоперационная боль бывает нестерпимой. И был поражен, узнав, что Кэмерон после операции отказалась даже от парацетамола.

«Я же говорила, что он мне не понадобится!» – рассмеялась женщина.

Кэмерон вспоминает, как в детстве не могла понять, откуда у нее появляются синяки. В девять лет она сломала руку, но заметили это только через три дня, когда рука опухла. Много лет спустя Кэмерон родила двоих детей, не почувствовав никакой боли во время родов.

«Я не знаю, что такое настоящая боль, – говорит она. – Я вижу, что людям больно, вижу, как они морщатся, знаю, что это стресс, но сама не чувствую ничего такого».

Кэмерон относится к немногочисленной группе людей, которые помогают ученым исследовать генетические основы нашей способности чувствовать боль. Джеймс Кокс, генетик из Университетского колледжа Лондона, и его коллеги изучили ее ДНК и обнаружили две мутации в двух соседних генах, называемых FAAH и FAAH-OUT. Оказалось, что эти мутации препятствуют расщеплению нейромедиатора анандамида, который помогает снижать болевые ощущения. У Кэмерон это органическое соединение содержится в избыточном объеме, защищая ее от боли.

Фото: Ниже представлены результаты электрофореза: в ДНК Кэмерон и ее сынаимеется мутация, обусловливающая невосприимчивость к боли, а в ДНК ее матери и дочери – нет.Автор: Джеймс Кокс

Фото: Когда шотландке Джо Кэмерон делали операцию на руке, анестезиолог заметил, что она совсем не испытывает боли, и направил ее к генетику – тот обнаружил у Джо две редкие мутации ДНК. Ученые исследуют мутации, которые притупляют или, наоборот, обостряют ощущение боли, чтобы понять, как она передается.Автор: Робин Хэммонд

Кокс занимается изучением людей, подобных Кэмерон, с середины 2000-х, когда он проходил постдокторантуру в Кембриджском университете: его куратор Джеффри Вудс узнал о 10-летнем уличном трюкаче в Пакистане, который мог ходить босиком по раскаленным углям и втыкать кинжалы в руки, не издавая ни единого стона. Заработав деньги, мальчик отправлялся в больницу, чтобы залечить раны. Уникального ребенка обследовать не успели – он умер от травм головы (сорвался с крыши, где играл с друзьями), – но Коксу и его коллегам удалось проанализировать ДНК шестерых детей из его родовой общины, у которых наблюдалась такая же невосприимчивость к боли. У всех этих детей имелась мутация в гене SCN9A, который участвует в передаче болевых сигналов.

Этот ген кодирует белок, играющий важную роль в передаче сообщений о боли от ноцицептивных нейронов к спинному мозгу. Белок, именуемый Nav1.7, располагается на поверхности нейрона и служит каналом, по которому ионы натрия попадают внутрь клетки, что, в свою очередь, запускает электрические импульсы – собственно, болевой сигнал, – которые распространяются по аксону, нитевидному отростку нейрона, соединяющемуся с другим нейроном в спинном мозге.

В результате мутаций, обнаруженных учеными в гене SCN9A, производится дефектная версия белка Nav1.7, которая не позволяет ионам натрия проникать в ноцицепторы. Ноцицепторы детей из пакистанской общины неспособны проводить болевые сигналы, поэтому те могли жевать язык или ошпариться кипятком, не замечая этого. «Самое прекрасное в работе с этими очень редкими семьями заключается в том, что можно выявить отдельные гены с нужной мутацией, на что, собственно, и должно быть направлено действие новых обезболивающих», – поясняет Кокс.

«Я вижу, что людям больно, вижу, как они морщатся, знаю, что это стресс, но я не чувствую ничего этого», – Джо Кэмерон, пациентка с врожденной нечувствительностью к боли

Мутации в гене SCN9A связаны еще и с таким редким заболеванием, как наследственная эритромелалгия, или синдром «горящего человека». Люди с этой болезнью ощущают жжение в руках, ногах и на лице. В тепле, а также при малейшей нагрузке это ощущение становится невыносимым – как если бы вы держали руку над огнем.

53-летняя Памела Коста, клинический психолог из Такомы (штат Вашингтон), страдающая этим синдромом, поддерживает в своем кабинете температуру около 16⁰С. Спит она только с четырьмя вентиляторами вокруг кровати и работающим на полную мощность кондиционером. При этом из-за постоянного жжения Коста не всегда распознает горячую поверхность – именно так год назад она обожгла руку, когда гладила вещи.

«Я ничего не осознавала, пока не услышала шипение и не увидела на коже ожог, – рассказывает Памела. – Ощущения были те же, что и всегда».

Невролог Стивен Уэксмен из Йельской школы медицины наблюдал Косту и других подобных ей людей, проводя исследования в своей лаборатории в Нью-Хейвене (штат Коннектикут). Так же, как и предыдущая группа исследователей, Уэксмен и его коллеги обнаружили, что у пациентов с синдромом «горящего человека» имелись мутации в гене SCN9A. Но эффект, производимый этими мутациями, противоположен тому, который наблюдался в случае не чувствующих боли пакистанских детей, – в данном случае каналы Nav1.7 открываются слишком легко, позволяя множеству ионов натрия проникать внутрь клетки, в том числе когда не нужно.

Уэксмен с коллегами провели лабораторные опыты на нейронах в чашках Петри, в результате которых доказали, что именно таким образом мутации в гене SCN9A вызывали данный синдром в случаях, подобных случаю Косты. «Нам удалось подвести эти натриевые каналы к нейронам, отвечающим за болевые сигналы, и заставить их – хоп-хоп-хоп – открываться намного быстрее, чем они должны это делать», – объясняет Уэксмен, рассуждая о гиперактивности, возникающей из-за безостановочного притока ионов натрия. Коротко говоря, из-за подобной неисправности ноцицепторы людей с данным синдромом непрерывно бомбардируют мозг сообщениями о боли.

Как мозг борется с болью?

Когда выяснилось, что Nav1.7 может распахивать все двери или, наоборот, запирать их на замок для ноцицептивных болевых сигналов, этот натриевый канал привлек особое внимание ученых, пытающихся разработать новые обезболивающие, которые бы, в отличие от опиоидов, не вызывали зависимости. Механизм работы опиоидов состоит в том, что они связываются с белком, мю-рецептором, расположенным на поверхности нервных клеток, и тем самым заставляют рецептор передавать сигнал белкам внутри клетки. В то время как работа одних белков ослабляет боль, взаимодействие рецептора с некоторыми другими вызывает приятные ощущения. В организме развивается привыкание к этим препаратам: чтобы испытать чувство эйфории, требуется все более высокая доза, что может привести к зависимости.

Так как Nav1.7 присутствует лишь в нейронах, воспринимающих болезненное раздражение, препарат, который выключал бы только данный канал, стал бы эффективным болеутоляющим. Ныне существующие местные анестетики, например, лидокаин, без разбора блокируют в организме девять натриевых каналов, в том числе те, которые играют важную роль в выполнении мозгом целого ряда функций, и по этой причине врачи применяют их только для временного обезболивания.

Уэксмен верит, что благодаря этому исследованию в конце концов придумают более совершенные лекарства. «Я не сомневаюсь, что появится новый класс более эффективных препаратов против боли, не вызывающих зависимость, – говорит он. И, уже более осторожно, добавляет: Но не возьмусь предположить, когда это произойдет».

Дэвид ГуттенфелдерДэниел Болц целует восьмимесячную дочку Пейтон перед тем, как искупать ее. Мать девочки употребляла героин во время беременности, и Пейтон родилась с неонатальным абстинентным синдромом. Она провела два месяца в отделении интенсивной терапии для новорожденных детской больницы Пенн Стейт в городе Херши, штат Пенсильвания, пока снимали ее зависимость от опиоидов. На сегодня не проведено достаточно исследований о долгосрочных эффектах, но ученые уже выяснили, что дети, рожденные с данным синдромом, более чувствительны к боли, чем здоровые малыши, а также могут столкнуться с когнитивными и поведенческими трудностями и испытывать проблемы с развитием.

Пока продолжаются поиски новых лекарств, врачи и исследователи изучают, как можно использовать присущую мозгу способность управлять болью и облегчать связанные с ней мучения. А способность эта поразительна.

В качестве примера можно взять недавно проведенное в Великобритании исследование, в котором приняли участие более 300 пациентов, страдающих особой болью в плече, которую, считается, вызывает костная шпора. Чтобы облегчить боль, нарост зачастую удаляют хирургическим путем. Исследователи произвольно разделили участников на три группы. Испытуемым из первой сделали настоящую операцию. Второй была проведена фиктивная операция. А участников из третьей группы попросили снова показаться специалисту через три месяца. Пациенты, которым была сделана операция, и те, кто верил, что она им была сделана, сообщили об одинаковом уменьшении боли в плече.

«Ослабление боли вызвано эффектом плацебо», – заявила Айрин Трейси из Оксфордского университета, один из авторов исследования. По мнению Трейси, такой результат не менее важен.

В ходе других исследований удалось выяснить, как ожидание облегчения боли трансформируется в реальное облегчение. По-видимому, эти ожидания активируют нисходящий болевой путь, вызывая выработку опиоидов, которые синтезируются в мозге и затем препятствуют поступлению болевых сигналов.

«Это не просто нечто воображаемое, – объясняет Трейси. – Механизм плацебо подчиняет себе эту очень мощную систему нашего мозга».

Наше восприятие боли не сводится лишь к ощущению. Горечь, страх и тревога, этому ощущению сопутствующие, – неотъемлемая часть чувства боли. В эксперименте, проведенном в Кливлендской клинике, исследователи под руководством нейрохирурга Андре Мачадо использовали глубокую стимуляцию мозга для воздействия на эмоциональный компонент болевых ощущений у десяти пациентов, страдающих хронической нейропатической болью после инсульта. Исследователи вживили крошечные электроды в часть мозга, отвечающую за эмоции, соединив их проводом с электронным устройством, имплантированным в области груди; электроды передавали в зону вживления слабые разряды с частотой почти 200 разрядов в секунду.

«Некоторые пациенты сообщали об улучшении жизни, о большей самостоятельности. Они почувствовали облегчение – а боль при этом оставалась прежней», – сообщает Мачадо. Те пациенты, которые, например, прежде по десятибалльной шкале оценивали боль на девятку, по-прежнему давали ей столько же баллов, но при этом утверждали, что им стало лучше. Одна из участниц исследования, Линда Грабб, называет это лечение меняющим жизнь. «Оно перевернуло мой мир, я могу теперь выходить из дома, – рассказывает она и поясняет, что прежде из-за боли после инсульта была вынуждена проводить весь день на диване, но теперь все изменилось: – Сейчас у меня намного больше энергии. Это на самом деле полностью изменило мою жизнь».

Фото: «Конечно, я не могу прыгать через скакалку, – поясняет женщина, – но сейчас я намного чаще куда-то хожу». По словам Мачадо, другие пациенты, прошедшие подобную терапию, тоже сообщили об улучшениях в самочувствии. В ходе процедуры в мозг Грабб были вживлены два микроэлектрода (вверху), которые посылают импульсы в области, ответственные за эмоциональную составляющую боли.Автор: Стивен Джоунс, комбинированное изображение КТ и МРТ снимков

Фото: Линда Грабб, страдающая после инсульта хроническими болями, празднует свой приход на финиш в так называемом забеге zero-K протяженностью примерно 15 метров, который проводится перед пабом Buckeye Lake Brewery в окрастностях Коламбуса, штат Огайо. Грабб прошла под контролем нейрохирурга Андре Мачадо лечение методом глубокой стимуляции мозга в Кливлендской клинике. По словам Линды, это не избавило ее от боли, но помогло встать с постели и вернуться к активной жизни.Автор: Дэвид Гуттенфелдер

Следующая часть эксперимента, в которой были задействованы и здоровые люди, и страдающие хроническими болями, дала Мачадо и его коллегам представление о том, почему глубокая стимуляция мозга, судя по всему, действительно помогла некоторым пациентам, например, Грабб. К руке каждого участника было прикреплено два прибора: один мог моментально нагреваться, а другой лишь издавал безобидное жужжание. Ученые регистрировали посредством магнитоэнцефалографии электрическую активность мозга участников, в то время как те смотрели на экран, где появлялся сигнал, по которому они могли определить, какой из двух приборов сработает, или не сработает ни один.

Исследователи сравнивали мозговую активность участников, когда те чувствовали нагрев, жужжание или ничего не чувствовали. Выяснилось, что мозг людей с хроническими болями реагировал одинаково и когда ожидалось болезненное воздействие, и когда – безвредное; а вот в мозге здоровых добровольцев наблюдалась повышенная активность в определенных зонах, только когда должно было произойти нагревание прибора. Когда же пациенты с хроническими болями повторно приняли участие в опыте в то время, как им проводилась глубокая стимуляция мозга, их мозговая активность была сходна с той, что наблюдалась у здоровых участников.

По мнению Мачадо и его коллег, эти результаты означают, что мозг хроников, будучи постоянно подвержен боли, реагирует на любое воздействие так, как будто оно потенциально болезненное, вынуждая пациентов постоянно страдать. Глубокая стимуляция мозга, очевидно, в какой-то степени возвращает людей к нормальной жизни, так как позволяет мозгу «снова отличать болезненное от безболезненного, что и необходимо человеку для нормального существования», подчеркивает Мачадо.

Виртуальная реальность может оказаться еще одним способом уменьшить боль. Я испытал возможности этих технологий на себе – в лаборатории Луаны Коллоки, нейробиолога из Мэрилендского университета в Балтиморе. Я удобно устроился в глубоком кресле с откидной спинкой, а один из ассистентов Коллоки закрепил на моем левом предплечье маленькую коробочку. Устройство было похоже на то, которое использовала команда Мачадо: при помощи провода оно соединялось с компьютером и могло быстро нагреваться и остывать. В правой руке я держал пульт с кнопкой, которую мог нажать, чтобы прекратить нагревание.

Первые несколько раз Коллока просила меня нажимать кнопку, когда прибор просто нагреется. Следующие несколько раз я должен был реагировать, только когда уровень нагрева делался неприятным. И в последней серии попыток я должен был выключать прибор, только когда становилось невыносимо горячо.

Затем Луана повторила опыты в той же последовательности, но на мне был шлем виртуальной реальности, который перенес меня в глубины океана. В ушах звучала успокаивающая музыка, а перед глазами проносились рыбки невообразимых цветов. Временами я чувствовал, что прибор на моем предплечье нагревается, и только это напоминало мне, где я нахожусь.

Марк ТиессенХанна Ле Бун, страдающая болью в челюстном суставе, наблюдает за завораживающим движением медуз при помощи шлема виртуальной реальности в лаборатории Луаны Коллоки. Этот кадр из серии расслаб-ляющих изображений морского мира проецируется на стену. Коллока, изучающая нейробиологию боли в Мэрилендском университете в Балтиморе, установила, что виртуальная реальность, будучи для пациентов способом развлечения, облегчает боль. «Виртуальная реальность обладает уникальной способностью, – утверждает Коллока, – регулировать реакцию организма на боль, улучшать настроение и снижать тревогу».

По окончании эксперимента Коллока показала мне, до какой температуры я позволил нагреться прибору в каждом опыте. Отметки, при которых я посчитал прибор «теплым», «горячим» и «невыносимо горячим» были во всех случаях выше во второй серии. В частности, температура, которую я мог выдержать без того, чтобы вздрогнуть от боли, выросла на 1,5⁰С, до 47,7⁰С – по мнению Луаны, это огромная разница.

«Вы выдержали намного, намного более высокий уровень боли, когда были погружены в виртуальную реальность и слушали умиротворяющую музыку», – прокомментировала Коллока.

Ученые пока не знают наверняка, почему виртуальная реальность увеличивает терпимость к боли. Некоторые считают, что главную роль играет отвлечение внимания: виртуальная реальность задействует те сети, которые в противном случае участвовали бы в передаче болевых сигналов и восприятии боли. Другие предполагают, что дело в управлении эмоциями и изменении настроения. Важнее, впрочем, другое: Коллока продемонстрировала, что главный фактор, определяющий этот положительный эффект, – развлекательный характер используемых средств виртуальной реальности, которые помогают пациентам расслабиться и снижают тревогу. И какие бы механизмы ни объясняли эффективность данного метода, он уже используется при лечении пациентов с острой болью, например с тяжелыми ожогами. Коллока верит, что метод может быть полезен и при хронических болях.

Крейт КатлерЧтобы уменьшить боль, Брент Бауэр во время операции играет в игру виртуальной реальности «Снежный мир» (SnowWorld). Хирург-травматолог Реза Фирузабади, работающий в Сиэтле в Медицинском центре Harborview, тестировал эффективность игры, разработанной первопроходцем в сфере применения виртуальной реальности для ослабления боли Хантером Хоффманом из Университета штата Вашингтон. Бауэр упал с третьего этажа и получил многочисленные переломы, в том числе костей таза. Один из стабилизирующих штифтов ему удалили без использования средств виртуальной реальности. По его словам, «было очень больно». А во время удаления второго штифта средства применялись. «Это хорошо отвле-кало, – отметил Бауэр, – и боль была намного слабее». Он был участником исследования, авторы которого предполагают, что технологии виртуальной реальности могут снизить необходимость в общей анестезии, тем самым уменьшая риски и затраты.

Каждый месяц том Норрис проводит встречу группы поддержки, которую он помог создать несколько лет назад. Групповая терапия в непринужденной обстановке, – так применяется на практике недавно сделанное открытие, что наши мысли и чувства могут изменить то, как мы ощущаем боль.

Я присоединился к Норрису на одном из последних собраний, состоявшимся в одной из лос-анджелесских церквей. Всего нас собралось десять человек: пять мужчин и пять женщин. Мы поставили стулья в круг и расселись. Первым заговорил Брайан, который страдает от сильной боли в животе, но врачи не могут поставить какой-либо диагноз. Он рассказал, как ходил на занятие по джиу-джитсу, которое, по его словам, помогло ему. «Жаль только, что приходится причинять себе новую боль, чтобы забыть эту», – рассмеялся он.

Члены группы будто связаны неписаным соглашением и внимательно слушают каждого, даже если уже не раз все слышали. «Я сегодня позвонила на горячую линию по предотвращению самоубийств», – призналась женщина по имени Джейн. У нее фибромиалгия и комп-лексный региональный болевой синдром. «Я уже так часто жаловалась друзьям, что не хочу больше им звонить», – добавила она.

Норрис напомнил ей и остальным участникам, что они всегда могут позвонить ему. «Иногда вам нужно просто покричать», – начал он. Затем повернулся к другой женщине, которая до этого призналась, что у нее нет желания обращаться за поддержкой, и произнес: «Так что, пожалуйста, кричите».

После собрания я спросил у Норриса, что заставляет его организовывать эти встречи. «Часто оказывается, что мой опыт помогает другим, – ответил Том и сразу добавил, что собрания не меньше помогают и ему самому: – Благодаря этим встречам я чувствую, что все еще полезен обществу и что я не одинок в своей борьбе с хронической болью».

Источник