Нас пугает звук? Наше дыхание учащается. Мы сломаем ногу? Мы задыхаемся от боли. Когда мы испытываем боль или тревогу, наше дыхание учащается, и исследования еще не нашли ответа на этот феномен.
Теперь группа исследователей из Института Солка обнаружила нейронную сеть в мозге, которая напрямую связывает модели дыхания с чувствами боли, беспокойства и страха. Это открытие может привести к созданию анальгетика, предотвращающего противоположный феномен: прерывистое дыхание, вызванное опиатами, которое вызывает более чем несколько смертей от передозировки.
исследование
В работе опубликовано 17 декабря 2021 г. Нейрон, группа Института Солка изучила группу нейронов в стволе головного мозга, которая называется парабрахиальное ядро боковой, который выполнен в конфигурации ядро-оболочка.
Исследователи обнаружили, что нейроны оболочки проецируются на миндалину — область мозга, которая обрабатывает страх и боль. Нейроны в оболочке также проецируются в область, называемую пре-Бётцингерский комплекс, отвечающий за формирование ритма дыхания.
Вкратце: ядро и оболочка влияют друг на друга на основе входных данных из этих областей. Это причина, которую мы искали, и она также с научной точки зрения объясняет процесс, посредством которого перестройка дыхания (с помощью целенаправленных упражнений и медитации) оказывает положительное влияние на тревогу.
Скоординированное дыхание и беспокойство или боль в одной и той же области
«Мы первая группа, продемонстрировавшая, как латеральное параплечевое ядро координирует дыхание, боль и тревогу», — говорит старший автор статьи, Сун Хан, доцент Института Солка.
Понимая схему в этой области мозга, мы сможем разделить регуляцию дыхания и регуляцию боли, чтобы разработать лекарство, которое подавляет болевые ощущения, не подавляя дыхание.
Вот что происходит с опиатами. В предыдущей работе лаборатория Хана показала, что опиаты, такие как морфин, подавляют дыхание, активируя определенные рецепторы, называемые рецепторы мю-опиоиды (МОР), которые приводят к торможению нейронов, которые их экспрессируют.
Реактивация клеток, экспрессирующих MOR, может обратить вспять угнетение дыхания и в этих случаях спасти от смерти от передозировки.
Что делать дальше?
«Мы обнаружили очень сложные схемы, включающие входные сигналы выше и ниже этих нейронов. Раскрывая этот круговой механизм, мы сможем лучше объяснить, почему дыхание часто может быть скоординировано с болью и тревогой», — говорит первый автор. Шицзя Лю, ученица Хань.
Хан рад, что открытие команды имеет практическое применение, а это означает, что оно может помочь людям. «Проблема опиоидов в том, что они уменьшают не только боль, но и дыхание человека», — говорит Хан. «Так что люди могут умереть от них».
Чтобы этого не произошло, мы можем найти наркотиков которые полезны против беспокойства и боли, но без побочного ущерба.
