Kokemus kivun epämiellyttävyydestä ei synny siinä kohtaa, missä kipu tuntuu, vaan aivoissa. Tarkkaa paikkaa ei ole ennen tiedetty, kunnes nyt Stanfordin yliopiston tutkijat onnistuivat löytämään tuskaa tuottavat hermosolut.

Löytö avaa mahdollisuuden kehittää entistä parempia kipulääkkeitä ja toimivaa lievitystä kroonisesta kivusta kärsiville ihmisille.

Sarja kokeita vei Kaliforniassa sijaitsevan Stanfordin apulaisprofessorin Grégory Sherrerin ja hänen työtoverinsa vähä vähältä kohti aivojen kipuneuroneita.

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

”Hermot aistivat kivuliaat ärsykkeet, mutta ne eivät merkitse kokemuksellisesti mitään, ennen kuin saapuvat aivoihin. Siksi halusimme löytää hermosolut, jotka vastaavat kivun epämiellyttävyyden tunnusta”, Sherrer kertoo yliopistonsa verkkosivulla.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Ryhmä kohdisti etsintänsä mantelitumakkeeseen, joita ihmisillä on kaksi kappaletta, yksi molemmissa aivopuoliskoissa korvien etupuolella. Mantelin muotoiset tumakkeet osallistuvat tunteiden ja pelon käsittelyyn.

Ensin tutkijat tarkkailivat hiirten mantelitumaketta, kun niille annettiin lieviä lyhyitä kipuärsykkeitä. Paikallaan olleiden eläinten käpälille esimerkiksi pudotettiin pisara kuumaa tai kylmää vettä tai niille annettiin pieni neulanpistos.

Joukko hermosoluja kimmahti kipuärsykkeistä tosiaan toimeen hiirten mantelitumakkeessa. Virinneet hermosolut sijaitsevat tumakkeen basolateraalisella alueella eli tyvi- ja reunaosissa.

Alueen merkitykseen viittaavat aikaisemmat huomiot eräistä ihmispotilaista, joilla on harvinainen vaiva. Basolateraalisen mantelitumakkeen vaurio on johtanut heillä siihen, että he ovat kyllä havainneet kivuliaat ärsykkeet, mutta eivät ole kokeneet niitä epämiellyttäviksi eivätkä tunteneet tarvetta välttää niitä.

Seuraavaksi Sherrer ja kumppanit jatkoivat vapaana liikkuvilla hiirillä. Niiden päähän oli kiinnitetty eräänlainen minimikroskooppi, joka mittasi kalsiumvirtoja mantelitumakkeen aivosoluissa. Kalsiumin liike kertoo siitä, että solut ovat työn touhussa.

Minimikroskoopillaan tutkijat näkivät, että hiirten tietyt hermosolut basolateraalisessa mantelitumakkeessa aktivoituivat, kun ne koskettivat kylmää tai kuumaa vettä. Hiiret myös vetäytyivät kosketuksesta, mikä osoitti, etteivät ne pitäneet siitä.

Tutkijoiden piti vielä sulkea pois mahdollisuus, että heidän paikantamansa solut liittyisivätkin vain kaikenlaisiin tunnereaktioihin yleisesti.

Sitä he testasivat ensinnäkin miellyttävällä ärsykkeellä eli sokerivedellä. Hiiret nauttivat siitä, mutta kiinnostuksen kohteena oleva hermosolujoukko pysyi hiljaa.

Myöskään epämiellyttävät ärsykkeet eivät herättäneet soluja. Hiiriä ärsytettiin puhalluksilla niiden kuonoon sekä pahoilla mauilla ja hajuilla. Hiiret eivät niistä pitäneet, mutta soluryhmä pysyi vaiti.

Viimeisen todisteen tutkijat saivat kokeesta, jossa käytettiin merkitsemättömiä kulkureittejä. Yhden kulkureitin lattia oli normaalin lämpöinen. Sitä reunusti kaksi muuta kulkureittiä, joissa astelu tuntui kylmältä tai kuumalta.

Kuumalla tai kylmällä alustalla kulku vertautuu siihen, että kävelisi asvaltilla paljain jaloin kesähelteellä tai talvipakkasella. Se ei tunnu mukavalta, muttei kuitenkaan piinallisen tuskalliselta.

Tavalliset hiiret oppivat pian kulkemaan mukavaa keskireittiä ja välttämään viereisiä. Toisilta hiiriltä vaimennettiin väliaikaisesti kiputuntoneuroneiksi epäillyt solut, ja se näkyi niiden toiminnassa: eläimet viilettivät pitkin poikin myös kylmällä ja kuumalla alustalla.

Kipusoluiltaan vaimennetut hiiret eivät kuitenkaan olleet menettäneet kykyään aistia ulkoisia ärsykkeitä. Ne esimerkiksi vetivät käpälänsä pois kuumia vesipisaroita tippuvan hanan alta, mikä osoitti niiden tuntevan pisarat. Toisaalta ne saattoivat siirtää käpälänsä takaisin tippojen alle, mitä normaalit hiiret eivät tehneet.

”Kipu ei vain enää ollut niille epämiellyttävää”, Sherrer sanoo.

Erillisessä kokeessa tutkijat aiheuttivat hiirille hermovaurion, joka aiheutti samankaltaisen kroonisen neuropaattisen kivun kuin ihmispotilailla tavataan.

Nyt ryhmä havaitsi, että kiputuntosolut virisivät mantelitumakkeessa jopa kevyestä kosketuksesta. Hiiret myös vetäytyivät pois tällaisesta vähäisestä kontaktista.

Hiiret eivät ole ihmisiä, mutta niiden mantelitumake toimii samanlaisissa rooleissa kuin ihmisellä. Seuraavaksi tutkijoiden tarkoitus on etsiä ihmiseltä samat kiputuntohermosolut kuin ne, jotka löytyivät jyrsijöiltä.

Tavoitteena on löytää lääkkeitä, joilla voi poistaa kipua poistamatta kykyä tuntea ja aiheuttamatta riippuvuutta.

Nykyisin käytetyt opioidilääkkeet poistavat tehokkaasti kivun tunnetta, mutta aiheuttavat riippuvuutta. Yhdysvalloissa hallitsematon opioidien käyttö on johtanut kymmenien tuhansien ihmisten yliannostuskuolemiin.

Suomessakin kymmenet tuhannet ihmiset käyttävät lääkärin määräämiä opioidilääkkeitä.