Wenn Sie starke Schmerzen erleben, wie das Aufbrechen oder zerschmetterte einen Knochen, der Schmerz ist nicht nur gefühlt beim Anblick der Verletzung. Es ist ein ganzes Netz von Rezeptoren in Ihrem Körper, läuft von der Stelle der Verletzung, die durch das Nervensystem entlang der Wirbelsäule und in das Gehirn reagiert, Ihnen zu sagen, wie viel Schmerz, den du fühlst. Dieses system geht in höchster Alarmbereitschaft, wenn die Verletzung Auftritt, und dann in der Regel setzt als Sie zu heilen. Aber manchmal, das system nicht zurücksetzen, und auch wenn die Verletzung hat geflickt, Nervenschäden verursacht hat, die Ihr Gehirn dauerhaft verändert. Es bedeutet, dass Sie immer noch das Gefühl, die Schmerzen, obwohl die Verletzungen vollständig geheilt.
Dr. Gerald Zamponi, PhD, und ein team mit der Cumming School of Medicine der Hotchkiss Brain Institute (HBI) und Forscher an der Stanford University, Kalifornien, USA, haben untersucht, welche schaltkreise im Gehirn, die geändert werden, die durch Verletzungen, um die Entwicklung gezielter Therapien, die zum zurücksetzen des Gehirns zu stoppen chronischen Schmerzen.
„Es ist eine schreckliche situation für viele Menschen mit chronischen Schmerzen, weil es oft sehr wenig, das funktioniert für Sie, um Ihre Schmerz zu Steuern,“ sagt Zamponi, senior associate dean (research), und ein professor in den Abteilungen für Physiologie & Pharmakologie und Zellbiologie & Anatomie an der CSM. „Das hat nicht nur Auswirkungen Menschen, die erlebt haben, peripheren Nervenschäden. Es gibt Fälle von Menschen mit einem Schlaganfall und erleben starke Schmerzen, die danach in einem anderen Teil Ihres Körpers. Es kann auch erklären, warum einige Menschen, die Gliedmaßen verloren haben, können immer noch das Gefühl, Schmerzen in den Gliedmaßen, obwohl es nicht mehr da.“
Sie arbeiten eng mit Dr. Junting Huang, PhD, und Dr. Vinicius Gadotti, PhD, co-erstautoren der Studie, zusammen mit Dr. Zizhen Zhang, PhD, das team verwendet die optogenetik zur Untersuchung der neuron-verbindungen in den Gehirnen von Mäusen. Die optogenetik ermöglicht es den Wissenschaftlern, das Licht zu benutzen, um gezielt und individuell Steuern Neuronen im Gehirn. Mit diesem tool, Forscher sind in der Lage, um die Karte einen Weg zeigen, welche Neuronen miteinander kommunizieren zu verarbeiten, die ein Schmerz-signal und dann kommunizieren Sie diese Informationen den ganzen Weg zurück durch die Wirbelsäule, wo schmerzhafte Reize werden zuerst bearbeitet.
„Wir haben gewusst, dass bestimmte Teile des Gehirns sind wichtig für die Schmerzen, aber jetzt sind wir in der Lage gewesen zu identifizieren, die eine long-range-Schaltkreis im Gehirn, trägt die Botschaft, und wir haben zeigen können, wie es verändert wird, während der chronische Schmerz-Zustände,“ sagt Zamponi, der auch ein Mitglied des CSM ist Alberta Children ‚ s Hospital Research Institute.
Ein Großteil der Forschung bei chronischen Schmerzen konzentriert sich auf das Rückenmark und targeting Nervenfasern, wo die Schmerz-Antwort verarbeitet wird. Die Behandlung mit Strom Schmerzlinderung ist oft unwirksam und kann schwere Nebenwirkungen haben. Dieses neue Verständnis von Schmerz meldekreis können sich die Wissenschaftler entwickeln neue medikamentöse Therapien und gezielte Hirnstimulation Behandlungen zur Bekämpfung chronischer Schmerzen Nerven, und hoffentlich Linderung für Schmerzpatienten. Arbeiten mit Mäusen, Zamponi lab hat bewiesen, dass die Ausrichtung auf bestimmte Nervenbahnen im Gehirn stören können, mit der Schmerz-signal und stoppen Schmerzen sensation.
„Wenn Sie verstehen, wie das Gehirn rewires selbst, die Sie stören können, und Sie können es wiederherstellen. Das ist wichtig,“ sagt Zamponi. „Wenn man darüber nachdenkt, gibt es einige Drogen, die Sie nicht geben wollen, an Kinder, die chronische Schmerzen haben. Was wäre, wenn Sie nicht-invasiv stimulieren bestimmte Gehirnregionen oder hemmen Sie, und bringen Schmerzlinderung so? Ich denke, es wäre eine enorme, alternativer Ansatz, Drogen zu nehmen.“
Zamponi erwartet, dass die Ergebnisse der Labor gesehen hat, in der Mäuse vergleichbar ist, in den Menschen. Während das menschliche Gehirn ist sehr Komplex, die Kommunikation-Netzwerk ist ähnlich wie in der Tier-Gehirn. Ergebnisse sind veröffentlicht in Nature Neuroscience.
Die Zamponi Labor ist bereits die Anwendung dieser Forschung, zu untersuchen, wie das Gehirn-Schaltung interagiert mit anderen teilen des Gehirns beteiligt, die in mehr komplexe Verhaltensweisen wie die Interaktion zwischen Schmerz und Wege sucht, depression und Angst.
Das research team umfasst Junting Huang, PhD, und Vinicius Gadotti, PhD, (Erster co-Autoren); Lina Chen, research assistant; Ivana A. Souza, PhD;. Shuo Huang, PhD candidate; Decheng Wang, BSc, Neuroscience Programm student; und Zizhen Zhang, PhD mit der University of Calgary und Charu Ramakrishnan Basis, PhD, und Karl Deisseroth, MD/PhD mit der Stanford University.