Hur hjärnan skiljer mellan smärta och klåda

En banbrytande studie ledd av KAANG Bong-Kiun från Institute for Basic Science (IBS) och KO Hyoung-Gon från Kyung Hee University College of Dentistry har avslöjat hur hjärnan skiljer mellan smärta och klåda, två olika men besläktade obehagliga förnimmelser4 5.

Smärta och klåda utlöser olika beteendemässiga reaktioner – smärta leder vanligtvis till tillbakadragande medan klåda framkallar kliande1 5. Båda signalerna färdas från ryggmärgen till hjärnan via talamus och når slutligen främre cingulära cortex (ACC), en hjärnregion involverad i sensorisk bearbetning och kognition1 3.

Distinkta neurala kretsar

Forskarna identifierade två typer av neuroner i ACC:

Icke-selektiva neuroner som reagerar på både smärta och klåda1 5
Stimulusspecifika neuroner som selektivt aktiveras av antingen smärta eller klåda1 5

Genom att använda den avancerade dual-eGRASP-tekniken upptäckte forskarna att stimulusspecifika neuroner i ACC tar emot distinkta synaptiska signaler från mediodorsala talamus (MD)4 5. Detta tyder på att smärta och klåda bearbetas av oberoende neuronpopulationer inom ACC som tar emot differentierade synaptiska signaler5 6.

För att bekräfta dessa neuroners roll använde teamet kemogenetiska tekniker för att selektivt inaktivera antingen smärtspecifika eller klådspecifika neuroner. Resultaten visade att hämning av smärtneuroner minskade smärtuppfattningen utan att påverka klåda, och vice versa4 5. Detta tyder på att dessa neuroner spelar en direkt roll i hur vi upplever smärta och klåda.

Utmaning av konventionella antaganden

Dessa fynd utmanar det konventionella antagandet att smärta och klåda delar överlappande neurala vägar3 5. Istället visar studien att smärt- och klådspecifika neuroner i ACC är synaptiskt kopplade till motsvarande stimulusspecifika neuroner i MD, vilket etablerar oberoende neurala kretsar för bearbetning av smärta och klåda5 6.

Eftersom ACC är känd för att förmedla de affektiva aspekterna av smärta och klåda, tyder denna studie på att separata neuronpopulationer är ansvariga för kodningen av den subjektiva upplevelsen av smärta och klåda5. Denna upptäckt kan potentiellt leda till utveckling av behandlingar för kroniska smärt- och klådtillstånd5.

KAANG Bong-Kiun, studiens korresponderande författare, konstaterade: ”ACC är ett viktigt hjärnområde inte bara för minneslagring utan också för bearbetning av högre känslor som smärta och konflikt. Genom denna studie har vi tagit ett steg framåt i förståelsen av emotionellt minne på synaptisk nivå.”5 6

Related Stories

Upptäckten av en ny färg: Olo – en revolution inom synforskning

Hur kontrollerar hjärnan medvetande

Forskning har visat att födelsedag kan påverka din kroppssammansättning och metabolism senare i livet