О наболевшем

Боль — сложное явление с объективной и субъективной составляющей, природа которого до сих пор не до конца ясна ученым. Человек может испытывать боль от страдания других или когда заложенный природой механизм адаптации дал сбой: многие пациенты с ампутацией чувствуют боль в части тела, которой давно лишились.

Порой мозг идет на довольно неожиданные ухищрения, чтобы избавиться от боли, а ученые используют для этого иллюзии с зеркалами, электростимуляцию и даже пытаются найти в теле сигналы, по которым можно предсказать наступление боли заранее.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Старший научный сотрудник нейроцентра «Сколтеха» Николай Сыров рассказал «Ъ-Науке», как ученые изучают боль и испытывают обезболивающие препараты, какова роль боли с точки зрения эволюции, бывает ли боль приятной и страдают ли от нее улитки, отчего одно и то же физиологическое ощущение может быть или не быть болезненным, почему хочется потрогать больной зуб и как это желание связано с самыми современными технологиями подавления боли.

— С точки зрения ученого, боль — это не всегда плохо?

— Неспроста так устроено, что какие-то раздражители вызывают не просто ощущения, но и эмоциональные страдания — неотъемлемый атрибут боли. Этот эмоциональный компонент у человека и некоторых других животных имеет эволюционное значение: он заставляет нас запоминать болезненный опыт и в будущем избегать его причин.

— Говорят, есть генетическая аномалия, которая «выключает» боль.

— Да. Еще похожий эффект бывает при повреждении чувствующих нервов. В обоих случаях высок риск травмироваться: мыл человек посуду и случайно стер руки в кровь.

— Что-то подобное бывает со стопами при диабете?

— Да, из-за нарушения работы кровеносных сосудов. Ухудшается кровоснабжение ног, нарушается работа нервных путей и рецепторов, и замедляется регенерация. В итоге даже маленькие ранки долго заживают и при этом не болят. Человек за ними не ухаживает, потому что не замечает или они его не беспокоят. Все-таки к врачу обычно приводит именно компонент страдания.

— А можно сказать, что страдание — вопрос контекста и интерпретации? Скажем, если такое же ощущение, которое в спортзале вызывает задор и азарт, разбудит меня ночью, я, наверное, испытаю что-то вроде страха и растерянности.

— Да, потому что в этом случае мозг не понимает, почему вдруг возникло такое ощущение, и это вызывает по меньшей мере тревогу. А во время тренировки причина понятна. К тому же там вырабатывается дофамин, который «подкрашивает» опыт положительно.

— То есть компонентов боли два: первичное физиологическое ощущение и негативная эмоция?

— Еще понимание возможных последствий. По определению боль — это сенсорно-эмоциональное переживание, связанное с потенциальной или непосредственной угрозой целостности тела. Но иногда боль причиняют и те стимулы, которые не затрагивают тело напрямую — например, психологическая угроза. Тогда страдание может быть связано уже не с физической, а с экзистенциальной целостностью.

— Насколько боль поддается когнитивному управлению? Есть ведь люди, которые ходят по углям, на гвоздях стоят… Как это работает?

— Управление сильными эмоциями вообще — вопрос тренировки. Есть механизмы снижения эмоционального компонента боли. Кто-то этому учится в спецназе, а кто-то — в тибетском монастыре.

А бывает, что человек живет долгое время с хронической болью в конечности, и в какой-то момент мозг — я очень огрубляю — как бы отрекается от конечности: ощущения в ней остаются, но эмоциональной привязки нет, она как чужая.

— Выходит, во всех этих случаях — пример из спортзала, просветленный йог и отверженная рука условного доктора Стрейнджлава — не вполне корректно говорить о боли, потому что нет компонента страдания?

— Это как посмотреть. С точки зрения физиолога, тут есть все, чтобы назвать это болью: нарушение целостности мышечных волокон, выделение нейромедиаторов боли во внеклеточную среду и сопутствующий сигнал в мозг, который должен вызывать позыв к действию.

Но если бы на это смотрел психолог, он бы, вероятно, сказал, что это не боль, потому что нет страдания. Взять, например, мазохистов: они могут испытывать боль, но интерпретируют ее как удовольствие.

— А если хочется потрогать больной зуб или почесать болячку, это тоже мазохизм?

— Скорее наоборот. Рефлекс почесать или потереть синяк — это попытка приглушить болевое ощущение за счет активации обычных тактильных кожных рецепторов.

— А может в этом быть еще наивная попытка проверить, «насколько все плохо» с пострадавшим участком тела?

— Если вспомнить, что боль бывает связана с негативным эмоциональным раздражением из-за отсутствия информации о причинах ощущения, то это похоже на попытку получить больше определенности — исследовать возможные причины и риски.

Представим еще большую определенность: если я буду сам себя щипать и царапать, то это будет намного менее больно, чем если бы то же самое делал сторонний человек.

— Что-то из фильма «Бойцовский клуб»…

— «Эффект Дердена». Вообще, это называется сенсорной аттенюацией: если мозг знает причины и вполне контролирует ситуацию, тот же болевой стимул вызывает гораздо меньше негативных переживаний.

— Чем тогда настоящий мазохизм отличается от желания потереть синяк?

— Думаю, здесь можно провести параллель с адреналин-зависимыми людьми, которые регулярно подвергают себя опасности. Когда тело воспринимает боль, в мозге запускаются механизмы внутренней анальгезии, чтобы эту боль приглушить, потому что адаптивное болевое ощущение не должно длиться вечно. Оно должно просто сигнализировать мозгу, где очаг опасности, и запустить поведенческую программу избегания его.

Чтобы не страдать бесконечно, организм вырабатывает, например, эндогенные опиоиды — вещества, по структуре схожие с морфином. И у человека, который регулярно вызывает у себя болевые ощущения, может сформироваться зависимость от этих внутренних опиоидов.

— Если вернуться к обычной, адаптивной функции боли, то речь про ситуации типа «обжегся — убери руку»?

— На самом деле, когда обжегся, срабатывает рефлекс, который замыкается на уровне спинного мозга. То есть тело само себя спасает, без контроля головного мозга. Эмоциональный компонент включается позже.

— То есть рука отдергивается без боли?

— Да, но потом наступает боль, которая ассоциируется с раздражителем. Это нужно, чтобы избегать его в будущем. Этим адаптивная функция боли не ограничивается. У людей и некоторых животных боль связана с внешними проявлениями: выражениями лица, телодвижениями, звуками. Наблюдая за страданиями других, мы учимся избегать того, что причинило им боль, минуя этап сенсорного ощущения.

— А ощущения при этом тоже косвенно проживаются? Эмпатичный человек физически чувствует сенсорный компонент чужой боли?

— Бывают сцены в фильмах, от просмотра которых появляются прямо физически неприятные ощущения в конкретных частях тела. Типа как неприятные происшествия в конце фильма «Все или ничего» с Адамом Сендлером.

— То есть можно от ощущения прийти к эмоции, а можно наоборот?

— Да, только не надо думать, что в ответ на эмоцию клетки нарушили свою целостность. Просто в мозге на основе опыта сформировалась ассоциация, образ боли. Мы можем представить себе, каково это, когда обжегся, прищемил палец или ударился локтем под определенным углом. Если это достаточно яркая ассоциация, то появление одного компонента стимула может запустить всю цепочку ощущений и эмоций — вплоть до телесного дискомфорта.

— И у кого-то этот каскад ассоциаций запускается проще и ярче?

— Да, может быть индивидуальная предрасположенность к формированию мультисенсорных ассоциаций. Вся наша модель мира строится так, что у каждого образа есть несколько модальностей: как банан выглядит, каков он на вкус и так далее. Если образ достаточно сильный, то восприятие только одной из модальностей может запустить активацию других. И зеркальные нейроны позволяют нам, наблюдая происходящее со стороны, довольно точно запустить образы чувствительности от мышц, сухожилий, кожи.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

— Как моделируют боль на животных, например, при испытании анальгетиков?

— Разную боль — острую, тупую, хроническую — моделируют по-разному, в том числе ранкой на лапке крысы, пережатием, уколами разных препаратов.

— А как понять, что крысе больно?

— Признак хронической боли — непропорциональная реакция на слабый тактильный раздражитель, например волоски фон Фрея. Это тонкие щетинки разной жесткости. Если прикасаться к лапе разными волосками по очереди, начиная с самых мягких, то сначала крыса не будет реагировать, а в какой-то момент отдернет лапу.

Есть и более щадящие методы. Например, лапку с раной не трогают, а снимают на видео через пол стеклянной клетки, насколько сильно крыса опирается на нее. Если крыса вообще не замечает рану, значит, обезболивающее подействовало хорошо.

— Получается, переживания боли у крысы похожи на наши? Мы так думаем про всех животных, у которых есть мозг?

— Пожалуй, про млекопитающих. Здесь примерно как с памятью: ее изучают на виноградных улитках, и у них действительно есть память, только какая? Если упростить определение боли до количества нейромедиаторов, выброшенных во внеклеточное пространство, и интенсивности воспалительного процесса, тогда в какой-то степени и червякам больно, а отдельные аспекты можно и вовсе смоделировать в пробирке.

— Но крыса страдает?

— Тому есть непрямые свидетельства. При хронической боли у крысы могут ухудшаться социальные связи, взаимодействие с детенышами, и это можно трактовать как развитие психоэмоциональных нарушений. То есть это всегда вопрос договоренности между учеными: какие аспекты поведения мы можем смоделировать на том или ином объекте.

— Люди могут рассказать, что чувствуют, но как сравнить боль разных людей?

— Есть специальная визуальная аналоговая шкала — от 0 до 10, как показывают в сериале «Клиника». Там есть слабая, умеренная, сильная и нестерпимая боль и пиктограммы: улыбающиеся, плачущие, бьющиеся в агонии и так далее. Эта шкала хороша для оценки субъективного компонента, но оказывается, что она еще и неплохо коррелирует с объективными факторами вроде площади нарушения кожного покрова.

— А как вообще можно объективно измерить боль?

— Поиск биомаркеров боли — популярное сейчас направление. Например, можно анализировать электроэнцефалограмму. Если собрать данные, как именно меняется электрическая активность мозга в момент сильной боли, можно обучить алгоритм, чтобы он предсказывал, что человек испытывает.

Но на практике это не всегда получается. Возможно, здесь поможет учет еще и вегетативных изменений: учащенного сердцебиения, повышенного потоотделения, расширения зрачков. Не обязательно концентрироваться только на мозге, потому что на боль реагирует весь организм.

— Правда, что у женщин выше болевой порог?

— Я не думаю, что между женщинами и мужчинами в общем случае есть различия в пороге болевой чувствительности. Но конкретно во время родов действительно выделяется невероятная смесь нейромедиаторов и гормонов, связанных в том числе с анальгезией. Кроме того, есть более сложные механизмы, работающие на то, чтобы женщина вскоре после родов забыла, что с ней было.

— У пациентов встречается фобия, что под наркозом на операции будет больно, просто об этом не останется воспоминаний. Этот страх что-то под собой имеет?

— Такое маловероятно, потому что на операции анестезиолог следит за вегетативными показателями (сердцебиением, давлением и другими), которые должны меняться, даже если человек сам не может сообщить, что испытывает боль.

— Ваш с коллегами Центр нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана в «Сколтехе» активно изучает возможность подавления фантомных болей. Расскажи про это явление.

— Каждый год только в России проводится более 70 тыс. ампутаций. Значительная часть пациентов,

особенно при потере руки, сталкивается с хронической болью в конечности, которой физически больше нет. Природа этого явления до сих пор не до конца ясна, но оно мешает жизни, реабилитации и социализации пациентов, причем медикаментозная терапия не всегда помогает.

— Какие есть гипотезы, откуда берется такая боль?

— Одно из объяснений связано с нарушением сенсорной обратной связи. Допустим, фантомная рука чешется или затекла, но человек физически не может ни почесать ее, ни пошевелить ей. Изначально это фоновое раздражение не обязательно будет болезненным. Но поскольку его нельзя контролировать, со временем оно начинает приносить достаточный дискомфорт, чтобы назвать его болью.

Кроме того, если ампутация произошла, скажем, из-за обморожения, то связанные с холодом стимулы могут запускать в мозге похожую реакцию, как будто эта конечность снова болит.

— И эта боль будет связана именно с опытом обморожения?

— Да, чаще всего модальность фантомной боли соответствует тому, что человек испытывал перед ампутацией. Пока пациент ехал в операционную, он испытывал боль вполне определенного рода, и этот опыт может остаться с ним после ампутации. Примечательно, что резкая потеря конечности, не растянутая во времени, гораздо реже ведет к возникновению фантомных болей.

— Потому что мозг не успел «обучиться»?

— Да, именно. Когда боль длится долго, мозг успевает перестроиться. Это называют неадаптивным обучением. Возникают устойчивые нейронные связи, поддерживающие боль. Мозг «привыкает» к боли как к нормальному состоянию.

— Помимо обезболивающих, как лечат фантомную боль?

— Дополнительное сенсорное раздражение не болевых, а тактильных рецепторов подавляет болевое восприятие, как если потереть место ушиба. Скорее всего, именно этот механизм делает эффективной электростимуляцию поверхностными или имплантированными электродами на уровне периферических нервов культи, спинного мозга или головного мозга. Применяются все три варианта.

На головной мозг воздействуют в сложных случаях, когда боль имеет сложный характер, неизвестную причину и другие средства не помогают. Ведь если произошло неадаптивное обучение, такая боль может быть полностью локализована в мозгу, без какого бы то ни было периферического источника. И тогда больше воздействовать не на что.

— Вы с коллегами занимаетесь электростимуляцией?

— В нашем центре этим направлением занимается команда Гургена Согояна с партнерами из компании «Моторика». В частности, они изучают эффект от инвазивной и неинвазивной стимуляции нервов в месте ампутации конечности. Самое интересное, что они не просто добиваются подавления фантомной боли, а еще и используют электростимуляцию в качестве обратной связи для взаимодействия с протезом. Например, у них есть эксперименты, в которых пациенты с ампутацией различают предметы протезом на ощупь с завязанными глазами.

— Правда, что можно как-то вылечить фантомную боль, обманув мозг при помощи зеркал?

— Речь о зеркальной терапии. Между здоровой рукой и культей ставят зеркало таким образом, чтобы культя скрылась за зеркалом и вместо нее человек видел здоровую конечность. Пациент получает задание, которое выполняет обеими руками — здоровой и фантомной. Допустим, сжимает пальцы в кулак.

— И что это дает?

— Иллюзию контроля.

— То есть человек заново учится управлять рукой, которой нет?

— Да, соответственно, в следующий раз, когда фантомная рука затекла, появляется возможность ей «пошевелить».

— Какое еще направление исследований тебя воодушевляет?

— Исследование нейромаркеров боли. Хотелось бы сделать такой прибор, который регистрирует активность мозга и определяет наличие боли, а еще лучше — прогнозирует наступление боли заранее и запускает протокол болеподавления.

Естественно, речь не об острой боли, от которой избавляться не нужно, а о неадаптивных случаях: хронической боли в спине, суставах, скелетных мышцах, загадочных послеоперационных болях через много лет после заживления травм и подобных вещах.

Николай Посунько