Hur snabbt känner vi smärta? Studien välter tidigare uppfattningar
Ny forskning välter den utbredda uppfattningen att människor, till skillnad från andra däggdjur, bearbetar smärta långsammare än beröring. Resultaten kan ha betydande konsekvenser för diagnos och behandling av smärta.
Hittills har det vetenskapliga samförståndet varit att nervsignalerna som "kommunicerar" beröring till hjärnan hos människor är snabbare än de som vidarebefordrar smärta.
Forskaren trodde att skillnaden i hastighet berodde på att beröringssignaler färdas genom nerverna med ett tjockt lager myelin - det isolerande lagret av lipider som bildar ett skyddande hölje runt nerverna. Myelin hjälper nerverna att leda signaler snabbare.
Däremot reser smärtsignaler genom nerver som antingen inte har myelin alls eller bara har ett mycket tunt lager.
Andra däggdjur har så kallade ultrasnabba nociceptorer (receptorer som detekterar skadliga eller potentiellt skadliga stimuli), det vill säga afferenta nervceller med ett tjockt lager myelin för att förmedla smärtsignaler så snabbt som möjligt. Men gäller samma sak för människor?
Saad Nagi, en forskningsingenjör vid Institutionen för klinisk och experimentell medicin och Centrum för social och affektiv neurovetenskap vid Linköpings universitet, ledde nyligen ett forskargrupp som ville svara på denna fråga.
"Förmågan att känna smärta är avgörande för vår överlevnad", förklarar Nagi, "så varför ska vårt smärtsignalsystem vara så mycket långsammare än systemet som används för beröring och så mycket långsammare än det kan vara?"
För att få reda på använde forskarna en teknik som kallades mikronurografi, som gjorde det möjligt för dem att visualisera och spåra neuraltrafiken från "perifera nerver som leder till muskler och hud."
Nagi och team tillämpade denna teknik på 100 friska studiedeltagare och publicerade resultaten i tidskriften Vetenskapliga framsteg.
Smärta rör sig lika snabbt som beröring
Tekniken för mikronurografi, eller ”axonala inspelningar med en enhet”, gjorde det möjligt för forskarna att spåra smärta och beröringssignaler i nervfibrerna i en enda neuron.
Nagi och team letade efter nervceller som bar signaler så snabbt som beröring men också uppförde sig som nociceptorer.
Studien avslöjade att 12% av neuronerna med en tjock myelinbeläggning hade samma egenskaper som nociceptorer, genom att de kunde upptäcka och förmedla ”skadliga stimuli”, såsom grov penselsträngning eller nypning.
Smärtreceptorer reagerar inte på mjuk beröring, och inte heller gjorde dessa nervceller, som forskarna testade genom att applicera mjuka penseldrag. Slutligen genomförde dessa nervceller smärtsignaler lika snabbt som beröringskänsliga nervceller.
För att kontrollera att dessa supersnabba nervceller verkligen var att förmedla smärta, använde forskarna mätelektroder för att applicera korta, exakta elektriska skurar som riktade sig mot enskilda nervceller. Som ett resultat rapporterade deltagarna att de kände skarpa pinprick-känslor.
"När vi aktiverade en enskild nervcell orsakade den en uppfattning om smärta, så vi drar slutsatsen att dessa nervceller är kopplade till smärtcentra i hjärnan", säger Nagi.
”Det blir uppenbart att tjockt myeliniserade nervfibrer bidrar till smärtupplevelsen när det har en mekanisk orsak. Våra resultat utmanar lärobokens beskrivning av ett snabbt system för signalering av beröring och ett långsammare system för signalering av smärta. Vi föreslår att smärta kan signaliseras lika snabbt som beröring. ”
Saad Nagi
Nagi och kollegor undersökte också människor som hade upplevt nervskador som fick dem att förlora tjocka myeliniserade nervceller men inte påverkade deras tunnt myeliniserade nervceller. Som ett resultat av skadan kan dessa deltagare inte känna lätt beröring.
Nagis team antog att förlust av myeliniserade nervfibrer också skulle påverka det nyligen upptäckta supersnabba nätverket av nociceptorer. Forskarna fann att dessa individer inte kunde uppleva mekanisk smärta.
Resultaten, förklarar forskarna, kan hjälpa läkare att diagnostisera smärtrelaterade tillstånd och ge bättre vård för människor som upplever detta symptom.
