Chúng ta cảm thấy đau nhanh đến mức nào? Nghiên cứu lật ngược những quan niệm trước đây
Nghiên cứu mới đã lật ngược quan niệm phổ biến rằng con người, không giống như các loài động vật có vú khác, xử lý cơn đau chậm hơn so với chạm vào. Các phát hiện có thể có ý nghĩa quan trọng đối với việc chẩn đoán và điều trị cơn đau.
Cho đến nay, các nhà khoa học nhất trí rằng ở người, các tín hiệu thần kinh “giao tiếp” chạm đến não nhanh hơn các tín hiệu thần kinh chuyển tiếp cơn đau.
Các nhà nghiên cứu tin rằng sự khác biệt về tốc độ này là do các tín hiệu cảm ứng truyền qua các dây thần kinh với một lớp myelin dày - lớp cách nhiệt của lipid tạo thành một lớp vỏ bảo vệ xung quanh các dây thần kinh. Myelin giúp các dây thần kinh dẫn truyền tín hiệu nhanh hơn.
Ngược lại, tín hiệu đau truyền qua các dây thần kinh không có myelin hoặc chỉ có một lớp rất mỏng.
Các động vật có vú khác có cái gọi là thụ thể cực nhanh (thụ thể phát hiện các kích thích gây hại hoặc có khả năng gây hại), tức là các tế bào thần kinh hướng tâm với một lớp bao myelin dày để truyền tín hiệu đau càng nhanh càng tốt. Nhưng, điều này có đúng với con người không?
Saad Nagi, một kỹ sư nghiên cứu chính tại Khoa Y học Lâm sàng và Thực nghiệm và Trung tâm Khoa học Thần kinh Xã hội và Tình cảm tại Đại học Linköping ở Thụy Điển, gần đây đã dẫn đầu một nhóm các nhà nghiên cứu đang tìm cách trả lời câu hỏi này.
Nagi giải thích: “Khả năng cảm nhận được nỗi đau rất quan trọng đối với sự sống còn của chúng ta,“ vậy tại sao hệ thống phát tín hiệu đau của chúng ta lại chậm hơn nhiều so với hệ thống dùng để chạm và chậm hơn rất nhiều so với mức có thể? ”
Để tìm ra nguyên nhân, các nhà khoa học đã áp dụng một kỹ thuật gọi là microneurography, cho phép họ hình dung và theo dõi lưu lượng thần kinh từ “dây thần kinh ngoại vi dẫn đến cơ và da”.
Nagi và nhóm đã áp dụng kỹ thuật này cho 100 người tham gia nghiên cứu khỏe mạnh và công bố kết quả trên tạp chí Tiến bộ Khoa học.
Cơn đau lan nhanh như chạm vào
Kỹ thuật vi mô thần kinh hay còn gọi là “ghi âm trục đơn vị” cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi các tín hiệu cảm ứng và đau trong các sợi thần kinh của một tế bào thần kinh duy nhất.
Nagi và nhóm nghiên cứu tìm kiếm các tế bào thần kinh mang tín hiệu nhanh như chạm nhưng cũng hoạt động như các cơ quan thụ cảm.
Nghiên cứu cho thấy 12% tế bào thần kinh có lớp vỏ myelin dày có cùng đặc tính với cơ quan thụ cảm, ở chỗ chúng có thể phát hiện và truyền đạt “kích thích độc hại”, chẳng hạn như vuốt ve hoặc véo bàn chải thô.
Các thụ thể cảm giác đau không phản ứng với sự chạm nhẹ và các tế bào thần kinh này cũng vậy, điều mà các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm bằng cách áp dụng các nét cọ mềm. Cuối cùng, các tế bào thần kinh này truyền tín hiệu đau nhanh như các tế bào thần kinh cảm ứng.
Để kiểm tra xem chức năng của các tế bào thần kinh siêu nhanh này có thực sự là truyền cảm giác đau hay không, các nhà nghiên cứu đã sử dụng các điện cực đo để áp dụng các tia điện ngắn, chính xác nhắm vào các tế bào thần kinh riêng lẻ. Kết quả là, những người tham gia nghiên cứu cho biết họ cảm thấy cảm giác như kim châm.
Nagi cho biết: “Khi chúng tôi kích hoạt một tế bào thần kinh riêng lẻ, nó gây ra cảm giác đau, vì vậy chúng tôi kết luận rằng những tế bào thần kinh này được kết nối với các trung tâm đau trong não,” Nagi nói.
“Rõ ràng là các sợi thần kinh có myelin dày lên góp phần vào cảm giác đau khi nó có nguyên nhân cơ học. Kết quả của chúng tôi thách thức sự mô tả trong sách giáo khoa về một hệ thống phát tín hiệu chạm nhanh và một hệ thống truyền tín hiệu đau chậm hơn. Chúng tôi gợi ý rằng cơn đau có thể được báo hiệu nhanh chóng như khi chạm vào. "
Saad Nagi
Nagi và các đồng nghiệp cũng kiểm tra những người từng bị tổn thương thần kinh khiến họ mất các tế bào thần kinh có myelin dày nhưng không ảnh hưởng đến các tế bào thần kinh có myelin mỏng của họ. Kết quả của thiệt hại, những người tham gia này không thể cảm thấy chạm nhẹ.
Nhóm nghiên cứu của Nagi đưa ra giả thuyết rằng việc mất các sợi thần kinh được myelin hóa cũng sẽ ảnh hưởng đến mạng lưới tế bào thụ cảm siêu nhanh mới được phát hiện. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng những người này không thể bị đau cơ học.
Các nhà khoa học giải thích rằng phát hiện này có thể giúp các bác sĩ chẩn đoán các tình trạng liên quan đến đau và cung cấp dịch vụ chăm sóc tốt hơn cho những người gặp phải triệu chứng này.
