Вероятно, что по крайней мере часть фантомных болей зависит от возбуждающих синапсов нервных волокон позвоночного канала. В течение многих лет операция по ампутации проводилась исключительно под общим наркозом. В этом случае болевые сигналы от процедуры распространяются от периферии к позвоночному каналу, но блокируются на более поздних стадиях движения к мозгу. Частота возникновения фантомных болей в конечностях, по-видимому, несколько снижается, когда в дополнение к общей анестезии местные обезболивающие препараты вводят в ампутируемую область до и во время операции, предотвращая болевые сигналы от попадания в спинной мозг. Препараты, вызывающие постоянное усиление синапсов, получаемых нейронами позвоночного канала, также способствовали некоторому уменьшению частоты фантомных болей.
Когда синапсы, передающие информацию о боли в спинном мозге, постоянно усиливаются, сигналы, которые нейроны спинного мозга посылают в мозг, тоже изменяются, как и сам мозг. Это напоминает представление на карте тела пальцев рук опытных скрипачей – с годами оно непрерывно расширяется. Для пациентов с ампутацией, испытывающих фантомную боль, представление области пораженных конечностей, а также других областей на карте тела первичной соматосенсорной коры часто увеличено. Однако у пациентов с ампутированной конечностью, не страдающих от хронической боли, эти увеличения не проявляются.
13 апреля 2003 года рядовой Дуэйн Тернер, военный медик США, разгружал запасы во временном оперативном центре в тридцати милях к югу от Багдада, когда его подразделение подверглось нападению. Много месяцев спустя Тернер вспоминал тот день в интервью:
Враг бросил гранату к одной из стен, я и некоторые другие парни были прямо в середине взрыва. Я побежал к передней части машины и увидел несколько раненых. Я откинулся на спинку кресла и оценил ситуацию: рядом было много пострадавших, и я не собирался оставлять их там. Поэтому я занялся своим делом, ведь я хорошо знаю этих парней. Я знаю их, мы едим с этими парнями, мы спим рядом, и я не хотел, чтобы погиб кто-то из нашей части. Они были почти братьями для меня. На войне мы становимся одной семьей. Я знаю, что если бы мой настоящий брат был там, я бы спас его.
Тернер получил осколочные ранения от гранаты в правой ноге, бедре и животе, но это его не остановило. Он неоднократно выбегал из укрытия, чтобы вытащить своих товарищей в безопасное место, и был еще дважды ранен: одна пуля попала в его левую ногу, а другая сломала кость в правой руке. Он едва заметил, что его подстрелили.
Я видел, как летят пули, и думал, что они попадают в землю, а в меня бьют камешки из-под ног, потому что я чувствовал лишь мелкие царапины. Я действительно не понимал, что происходит, пока кто-то не сказал мне: «Док, Док, у тебя кровотечение». Я говорил: нет, это не моя кровь, а кого-то из друзей. Пытался не думать об этом, но потом подумал: может, так и есть.
Рядовой Тернер в конце концов потерял сознание от потери крови, но через несколько минут ему пришлось очнуться, чтобы помочь своим товарищам. Он и другие раненые солдаты были позже эвакуированы на вертолете. Армия, присуждая Дуэйну Тернеру Серебряную Звезду за доблесть, подсчитала, что по меньшей мере двенадцать солдат погибли бы без его помощи.
Хотя примечательно, что в пылу боя рядовой Тернер смог игнорировать боль от осколочных ран и даже не осознавать, что его подстрелили, это вовсе не уменьшает его героизм. Вообще, пренебрежение сильной болью в пылу битвы совсем не редкость. Подполковник Генри Бичер собрал статистические данные о боли у раненых солдат, которых он лечил во время вторжения союзников в Италию и Францию в годы Второй мировой войны. Он отмечал, что около 75 процентов тяжело раненных мужчин сообщили, что их боль была незначительной, и отказались от обезболивающего лекарства, когда его предлагали на поле битвы. И все же несколько дней спустя, выздоравливая в госпитале, те же самые пациенты активно сопротивлялись куда меньшей боли от забора крови. Солдаты – не сверхлюди с невероятно высоким порогом терпимости к боли. Скорее это обычные люди в критической ситуации, когда когнитивные и эмоциональные стрессоры в бою ослабляют восприятие боли.
Когнитивные и эмоциональные факторы могут притупить или усилить восприятие боли. Можем ли мы понять эту познавательную и эмоциональную модуляцию восприятия боли с точки зрения сети центров обработки боли в мозге? В целом да, но многие детали еще предстоит проработать. Удивительный факт заключается в том, что мозг контролирует полученную информацию. Он не просто принимает все данные, а затем искажает их восприятие и реакции, основанные на текущем эмоциональном или когнитивном состоянии; скорее, через эти нисходящие нервные волокна он контролирует, какая сенсорная информация будет получена из спинного мозга. Это странное и нелогичное положение вещей. Мозг, будто медиацентр, активно и подсознательно подавляет или усиливает болевую информацию время от времени. Осознание того, что во многих случаях мы имеем дело с цензурированной информацией, смущает тех, кому хотелось бы иметь доступ к нефильтрованной реальности и рациональному управлению собственными мыслями.
Итак, информация из сенсорно-дискриминационной и аффективно-эмоциональной областей мозговой сети, обрабатывающих боль, сходится в нескольких местах, включая переднюю поясную извилину, островок, префронтальную кору и миндалину. Затем эти области посылают сигналы в структуру ствола головного мозга под названием периакведуктальное серое вещество, которая, в свою очередь, возбуждает структуры, расположенные ниже в стволе головного мозга – клетки голубоватого пятна и ростровентальная медулла, отправляющие аксоны вниз к позвоночному каналу, где он и образуют синапсы, способные либо подавлять, либо усиливать передачу сигналов от периферических чувствительных к боли волокон.
В ростровентральном мозговом веществе есть внутренние клетки, увеличивающие сигнал, и другие, внешние, которые уменьшают их срабатывание в ответ на боль. Увеличение внутриклеточной активности усиливает передачу болевых сигналов в позвоночном канале и улучшает восприятие боли, в то время как увеличение внеклеточной активности имеет противоположный эффект. Именно эта схема позволяет мозгу получать или передавать информацию о поступающей боли.
Болеутоляющие свойства опийного мака и его производных, таких как морфин, были известны по меньшей мере с 3400 г. до н. э. в Шумере. Шумеры называли мак «Хул Гил» («растение радости») и экспортировали его в Ассирию и Египет, откуда он широко распространился. Эффект от морфина имитирует действие собственных морфиноподобных молекул мозга – эндорфинов и энкефалинов. Рецепторы для этих опиоидов широко распространены в организме и нервной системе, но особый тип, называемый мю-опиоидным рецептором, сконцентрирован в нисходящих болевых путях, в периакведуктальном сером, ростровентральном мозговом веществе и поверхностных слоях позвоночного канала.
Микроинъекции морфина в периакведуктальную серую область достаточно, чтобы вызвать сильную анальгезию, опосредованную возбуждением внеклеточных клеток и ингибированием внутриклеточных клеток в ростровентральном мозговом веществе. Обезболивающий эффект серой области периакведуктала настолько силен, что специальная электрическая стимуляция этой области может заменить химические анестетики во время операции.
Некоторым людям, страдающим от боли, которая плохо сбивается лекарствами, имплантировали электроды в их периакведуктальную серую область, чтобы они могли самостоятельно стимулировать свой мозг с помощью портативного устройства. Облегчение боли посредством самостимуляции периакведуктального серого вещества может блокироваться лекарственными средствами, которые влияют на мю-опиоидные рецепторы, участвуя в деятельности эндорфинов и энкефалинов в обезболивающем эффекте.
Вооружившись этим знанием о нисходящей модуляции боли, давайте вернемся к рядовому Тернеру. Очевидно, что поведение его было обусловлено вниманием. Рядовой Тернер был сосредоточен на спасении своих друзей, находясь под огнем; его мысли не были направлены на собственное тело. В лаборатории, когда испытуемые отвлекаются от болевого стимула, например, отвечая на вопросы или выполняя логическую задачу, их показатель интенсивности боли снижается. Этот связано с уменьшением активности в первичной соматосенсорной коре и островке. И наоборот, когда субъекты получают указание сосредоточиться на своей боли, их оценки ее интенсивности повышаются, отражая повышенную активность в этих же областях мозга. Важно отметить, что эмоциональная составляющая восприятия боли практически не меняется при сфокусированном внимании.
В лабораторных условиях мы можем разработать эксперименты, в которых избирательно задействуются механизмы внимания и эмоций. Однако в реальном мире их не так легко отделить. Рядовой Тернер был сосредоточен на продолжающейся перестрелке и попытках спасти однополчан, но действовал не с холодной головой. Скорее, он был полон эмоций: страха, сострадания, гордости и осознания братства с ранеными товарищами.
Негативные эмоции улучшают восприятие боли, но перцептивно и анатомически отличным способом от эффектов внимания. Отрицательные эмоции усиливают вызванную болью активность в передней части поясной извилины коры головного мозга и повышают оценки болевых неприятных ощущений, но не их интенсивность. В результате сенсорно-дискриминационный и аффективно-эмоциональный аспекты восприятия боли подвержены когнитивной и эмоциональной модуляции. А в реальном мире познавательное и эмоциональное тесно взаимосвязаны. Например, неприятное болевое ощущение, когда оно не прекращается, затрагивает префронтальную кору, область, занятую мыслями и опасениями о будущих последствиях постоянной боли: как долго это будет продолжаться? начнется ли боль снова? можно ли её контролировать или нет?.. У многих людей это создает порочный круг, петлю положительной обратной связи, в которой тревога усиливает неприятное ощущения боли, что, в свою очередь, вызывает дополнительное беспокойство и новые размышления. Вот почему транквилизаторы (например, бензодиазепины) могут быть полезны при лечении боли, особенно хронической. Не влияя непосредственно на восприятие боли, эти препараты уменьшают тревогу и, следовательно, помогают ослабить неприятные ощущения и разорвать петлю положительной обрат