Im Gegensatz zu früheren Annahmen, die jüngsten Ergebnisse zeigen, dass die Erfahrungen abhängigen Mechanismen haben eine grundlegende Rolle für die richtige Entwicklung und Funktion des Schmerzes System.
Taktile oder berühren, Informationen, die jetzt erscheint eine grundlegende Rolle spielen, um Leitlinien für die funktionelle Reifung der Schmerzen Empfindlichkeit während der normalen Entwicklung.
Dies erklärt, wie der Schmerz lässt sich funktional angepasst trotz der Seltenheit der schädliche Reize während der Entwicklung. Verwaltet Eingabe über "Schmerz" Fasern nach einer Verletzung kann statt stören die normale Entwicklung und langfristige Veränderungen in der unpassenden somatosensorischen und Schmerzverarbeitung. Entwicklungsmechanismen so bestimmen die Struktur und die synaptischen Stärken in den "Schmerz" Fernleitungsnetzbetreiber.
Wissenschaftler wissen jetzt, dass synaptischen Stärke kann auch geändert werden, für längere Zeit in der Erwachsenenbildung nach Verletzungen, Traumata oder Entzündungen, wahrscheinlich zu Phänomenen wie Hyperalgesie und Allodynie, und zwar noch Schmerzen in Reaktion auf schmerzhafte Reize, und Schmerzen in Reaktion auf normalerweise harmlose Reize, respectively.
Ein Symposium in dieser Sitzung wird zusammenfassen jüngsten Durchbrüche auf der Erfahrung von Mechanismen, die die Erwachsenen Organisation der Wirbelsäule Schmerzen und Schmerz-Empfindlichkeit.
Touch-Eingang führt die normale Reifung der Schmerz-System, sagt Professor Jens Schouenborg, MD, von der Universität Lund in Schweden, dem Vorsitzenden des Symposiums.
"Die Organisation der Schmerzen hat für eine lange Zeit davon ausgegangen, dass im Wesentlichen angeboren, dh, zu entwickeln, unabhängig von Erfahrung. Einige neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass anstelle der Schmerz-System unterliegt einem tiefgreifenden Erfahrung abhängig Reorganisation während der Entwicklung ", sagt Schouenborg.
Mit Computer-Modellierung und Behavioral Experimente, Schouenborg und seine Kollegen berichten, dass taktile Rückmeldung sich auf spontane Muskel zuckt während des Schlafes eine wichtige Rolle bei der Ausrichtung der funktionalen Anpassung der Wirbelsäule Schmerzen Reflexkamera Netze während der Entwicklung.
Das Grundkonzept ist, dass Rückenmark Interneuronen, die in Modulen, spontan starten Muskel zuckt, die wiederum zu einer sensorischen Feedback-Informationen über die Folge der sich daraus ergebenden Veränderungen Muster. Diese sensorisches Feedback ist dann "Aufdruck" auf der Schaltung des Moduls.
In gewissem Sinne, das Rückenmark Modul stellt sich die Frage "Welche Funktion habe ich?" und dann mit einem sensorischen echo die Beantwortung der Frage. Die Stärke der Verbindungen in der Schaltung kann dann eingestellt werden.
Das taktile (dh, harmlos), sondern als schädliche, (dh, schmerzhaft)-Eingang wird benutzt, um die Verstärkung in den Schmerz Wege löst das Rätsel, wie Schmerzen können funktional angepasst während der frühen Leben trotz der seltene Auftreten von schädlichen Reizen.
In einer Studie, die Autoren mit der Entwicklung einer Rücknahme Reflexkamera in 161 Ratten nach einer kurzen schädliche Hitze Anreiz zum Schwanz. Tail Rücknahme Bewegungen fehlerhaft waren in mehr als 50 Prozent der Fälle bis zu etwa postnatalen Tag 10.
Danach, Schwanz Bewegungen allmählich angemessen und erreicht Erwachsene (dh weniger als 10% Fehler) an postnatalen Tag 21. Interessant ist, dass diese Anpassung erfolgt, auch wenn der Schwanz wurde beraubt jede schädliche Reize entweder durch Verkleidung in einem Rohr oder Anwendung topischer Anästhesie.
Allerdings, die Entfernung der Haare zu verhindern, dass Schwanz Tastempfindung blockiert Schmerzen Reaktionen und Anpassung, um anzuzeigen, dass niederschwellige Mechanorezeptoren sind notwendig für die Anpassung an die schädliche Reize. Anesthetizing Schwanz bei erwachsenen Ratten haben keinen Einfluss auf die Reflex.
Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass dieses Kreuz-Modalität adaptive Reaktion in der frühen Entwicklung ist durch die normalerweise aktiviert mechanosensors, die Einfluss auf die Stärke der Synapsen an den Rückzug Reflex. Es scheint in diesem Fall, "ohne Fleiß kein Preis" ist nicht das Funktionsprinzip.
In einem anderen Tier-Studie wurde gezeigt, dass die Touch-Feedback zu spontanen Zuckungen während der postnatalen Tag 12 bis 17 ändern, die Schmerzen im Zusammenhang Rücknahme Reflex.
Die Ergebnisse bieten auch einen Schlüssel zum Verständnis der allgemeinen Problem der Verfassung, wie der Körper ist im ZNS und die Rolle des fetalen Bewegungen in diesem Zusammenhang.
Es ist geplant, dass das Wissen über die zellulären Mechanismen, die der Entdeckung selbst organisierenden Mechanismus werden die künstlichen herab von Schmerzen Empfindlichkeit und damit offen für die Entwicklung neuer therapeutischer Methoden zur Linderung chronischer Schmerzen.
Wissenschaftler haben auch festgestellt, dass langfristige Veränderungen in der Wirbelsäule Konnektivität folgende Neugeborenen schädliche Stimulation.
Mehr als zehn Prozent der Babys in den USA und Großbritannien sind zu früh geboren, und viele haben zu einem operativen Eingriff und die intensive Betreuung bald nach der Geburt fest, Maria Fitzgerald, PhD, vom University College of London.
"Das Nervensystem in diesen Säuglingen ist noch unreif und klinische Studien haben darauf hingewiesen, dass Anfang der Schmerzen im Zusammenhang mit solchen Interventionen bei Frühgeborenen kann langfristige Auswirkungen haben auf das Verhalten und die Wahrnehmung Schmerz im späteren Leben", sagt Fitzgerald. Bis jetzt wurde nur wenig bekannt, wie diese auftreten können.
Fitzgerald und ihre Kollegen haben festgestellt, dass die frühen Schmerzen und Verletzungen der Haut bei der Geburt ändert sich die Eigenschaften von sensorischen Neuronen im Rückenmark, so dass sie sich ständig mehr "empfänglich" für die Haut Stimulation, lange nachdem die ursprüngliche Wunde und Schmerzen haben. Diese erhöhte neuronale Reaktion kann dazu führen, dass abnorme Empfindungen in der Erwachsenenbildung.
In der Grundlagenforschung Neurobiologie Studien an Ratten Kleinkind, Welpen hatte eine lokale Schädigung der Haut zu einem hindpaw bei der Geburt (unter Betäubung) und wurden dann nach links zu wachsen ihre Würfe in der Regel für sechs Wochen.
Danach wurden sie wieder betäubt und mit elektrophysiologischen Techniken, neuronale Aktivität von Zellen in Reaktion auf Berührung und Druck der ursprünglich Haut verletzt wurde, die ab der sensorischen Neuronen in ihrem Rückenmark.
Die Eigenschaften von sensorischen Neuronen im Rückenmark wurden verschiedene Tiere von der Kontrolle, da die rezeptiven Felder, das heißt, den Bereich der Haut stimuliert begeistert, dass bei der sensorischen Neuronen, waren deutlich größer als die Kontrollen.
Um zu verhindern, dass diese Änderungen auftreten, müssen Wissenschaftler zu verstehen, die Grundlage für ihre Entwicklung. Es ist bekannt, dass die normale Bildung von neuronalen Verbindungen in das sich entwickelnde Gehirn erfordert ein ausgewogenes Verhältnis von elektrischer Aktivität zwischen den Zellen.
Wenn dieses Gleichgewicht gestört ist, sind Verbindungen verloren und abnorme sind gebildet. Fitzgerald hat gezeigt, wie wichtig der neuronalen Aktivität, die durch den Neurotransmitter Glutamat auf NMDA-Rezeptoren, bei der Bildung der sensorischen Verbindungen in der Neugeborenen Rückenmark.
Die Behandlung der Neugeborenen Rückenmark mit sehr niedrigen Dosen von NMDA-Rezeptor-Blocker in einer kritischen Phase der frühen Leben imitiert die Auswirkungen einer frühzeitigen Schädigung der Haut und lässt die sensorischen Neuronen mehr empfänglich "Stimulation, wenn die Haut Erwachsener.
Die NMDA-Experimente zeigen, wie bereits in anderen Bereichen der sensorischen Nervensystems Entwicklung, dass das Muster und die Höhe der Hintergrund sensorische neuronale Aktivität ist von entscheidender Bedeutung für die normale Haut sensorische Entwicklung. Frühe Schädigung der Haut kann dazu führen, dass abnorme oder unausgewogen neuronale Aktivität in einem kritischen Stadium der Entwicklung, was zu einer veränderten Reihe von zentralen sensorischen Verbindungen.
ist klar, dass mehr Arbeit in diesem Bereich notwendig sind, aber diese Daten zeigt das Potenzial der klinischen Bedeutung von Neugeborenen Plastizität, Lernen und Gedächtnis in der Schmerztherapie Entwicklung.
Basiswert schmerzhafte Erinnerungen an diese Ereignisse sind spezifische zelluläre Mechanismen, stellt fest, J? Rgen Sandk? Hler, MD, PhD, von der Universität Wien, Institut für Hirnforschung in Österreich.
Das zentrale Nervensystem hat eine unvorstellbare Komplexität und das ist eine Voraussetzung für die extrem hohe Leistung des Gehirns, sagt Sandk? Hler. Trotz der Komplexität der chronischen Schmerzen, aber nun zeigt sich, dass eine kleine, aber gut definierte Gruppe von Nervenzellen im Rückenmark dorsalen Horn spielt eine zentrale Rolle für abnorme Empfindlichkeit gegenüber Schmerzen nach Entzündungen oder Nervenschäden.
Sandk? Hler und seine Kollegen haben gezeigt, dass die Untergruppen dieser Wirbelsäulen-Neuronen, mit unterschiedlichen Projektionen aufsteigend zum Gehirn, kann sich sensibilisiert unter pathologischen Bedingungen.
Zu spezifizieren, Neuronen in Lamina I des Rückenmarks dorsalen Horn, die die neurokinin 1-Rezeptor für Substanz P vermitteln diese abnorme Schmerz-Empfindlichkeit. Die zellulären Mechanismen dieser Oberflächenstrukturen ähneln denen im Hippocampus bekannt ist, dass sie wichtig für die kognitive Lernen und Gedächtnis. Abhängig von der Art der zugrunde liegenden Pathologie, verschiedene Wirbelsäulen-Neuronen werden sensibilisiert, so dass verschiedene Teile des ZNS "merken" verschiedene Aspekte von chronischen Schmerzen.
Die Ergebnisse wurden aus mehr als siebenhundert Rückenmark Nervenzellen in einem "in vitro" Rückenmark-dorsalen Root Slice Vorbereitung von Ratten. Vor Aufnahmen, Tiere erhielten eine Injektion eines retrograden Tracer in verschiedenen Hirnarealen.
Drei Tage später, Wirbelsäulen-Neuronen mit einer Projektion auf die Injektionsstelle wurden gekennzeichnet und können so identifiziert werden in der Scheibe Vorbereitung. Es ist das erste Mal dieses Ansatzes wurde in einem solchen Rückenmark Vorbereitung.
Dann wird eine dorsale Wurzel wurde elektrisch stimuliert und C-Faser-evozierten Antworten wurden von Rückenmark Projektion Neuronen. C-Fasern sind bekannt, um Schmerzen im Zusammenhang mit Informationen aus der Peripherie in das Rückenmark.
Nach ein paar Antworten Kontrolle, dorsalen Wurzeln wurden gefördert Stimulation mit verschiedenen Mustern, die auch in C-Fasern bei Entzündungen oder Verletzungen Nerven.
Nach dieser Reize, die Reaktionen von gut definierten Untergruppen von Rückenmark dorsalen Horn Neuronen wurden stark erweitert (bis zu 300% über die verschiedenen Ebenen), der angibt, dass Schmerz-Informationen wurde stark erweitert.
Abhängig von der Art und Muster der dorsalen Wurzel Stimulation, verschiedene Untergruppen von Rückenmark Projektion Neuronen wurde sensibilisiert. Andere Rückenmark Nervenzellen, die keine direkten Projektion auf das Gehirn und ohne neurokinin 1-Rezeptoren für Substanz P, aber die waren auch an der Verarbeitung Schmerz-Informationen waren, im Gegensatz, nicht betroffen.
Dies lässt den Schluss zu, dass die verstärkte Schmerz-Empfindlichkeit (Hyperalgesie) wird von einer anderen Bevölkerung von Rückenmarksverletzungen Neuronen im Vergleich zu normalen, physiologischen Schmerz.
Jennifer Laird, PhD, von der Pharma-Unternehmen AstraZeneca in Montreal, erklärt die Mechanismen zugrunde liegenden Schmerz hervorgerufen durch taktile Eingang nach peripheren Entzündung. Sie stellt fest, dass wir alle haben das Gefühl von Schmerz - Verletzungen oder Schäden an Körper Gewebe produziert ein laufendes Sensation, so dass der Bereich schmerzt in Ermangelung einer externen Stimulus.
Denken Sie an das letzte Mal, wenn Sie hatte eine schlechte Sonnenbrand. Sunburnt Haut in der Regel noch mehr weh tut, wenn Sie berühren! Dies liegt daran, dass beschädigte Bereiche sind auch überempfindlich auf äußere Reize.
Selbst leichte Berührungen oder Druck, fühlt sich fein, wenn es sich um normale Haut ist schmerzhaft und unangenehm in den beschädigten Bereich. Dies ist die Stelle der Voraussetzung dafür, dass Sie langsam nach unten und zum Schutz der Geschädigten, so dass es eine Chance hat, zu heilen. Sowohl die laufenden Schmerzempfindung und die Überempfindlichkeit der Regel verblassen und verschwinden, wenn die Schädigung der heilt, kann aber letzten Tage oder Wochen und bei Patienten mit chronischen Schmerzen, für die Jahre.
Wie funktioniert das Nervensystem für die Führung des Gehirns über Touch oder schmerzhafte Reize auf, dass ein Teil des Körpers "nicht vergessen", dass die Verletzung aufgetreten? Laird hat festgestellt, dass Nervenzellen im zentralen Nervensystem, im Rückenmark - wo sensorische Informationen aus dem Körper zum ersten Mal verarbeitet - nicht "vergessen" einer peripheren Schädigung, auch wenn isoliert und in vitro.
Das Rückenmark wurde isoliert von der Kontrolle Ratten und Ratten mit einer experimentellen Entzündung einer Pfote. Das Rückenmark wurde in vitro und die Antworten der nozizeptiven Schaltung analysiert electrophysiologically Aufnahme Reflex Reaktionen auf elektrische Stimulation der afferenten Nervenfasern, die den Geschädigten innervated Gewebe.
Spinal Zubereitungen aus Ratten mit einer verletzten Pfote zeigte deutlich verbessert neuronalen Antworten im Vergleich mit denen von Ratten Kontrolle.
Laird ist auch beschrieben, wie die intrazellulären Signalwege und molekularen Mechanismen bekannt ist, dass sie entscheidend für klassische Lern-und Speicherung von Erinnerungen im Hippocampus zu sein scheinen, die in der Wirbelsäule "Erinnerungen" der schmerzhafte Verletzung.
Die Wissenschaftler haben gezeigt, in Ratten und Mäusen, dass die extrazelluläre Signal-bezogenen Kinasen aktiviert werden im Rückenmark durch schmerzhafte Reize mit einem zeitlichen Verlauf, der mit der Aufrechterhaltung der Überempfindlichkeit.
Die Kinasen aktiviert translocate der neuronalen Kerne, so dass einen Einfluss auf die Genexpression. Blocker Aktivierung dieser Dosis-Wirkungs-Abhängigkeit verringern die Überempfindlichkeit in Behavioral Tests an Mäusen.
Die Ergebnisse bieten auch einen Schlüssel zum Verständnis der allgemeinen Problem der Verfassung, wie der Körper ist im ZNS. Es ist geplant, dass das Wissen über die zellulären Mechanismen, die der Lagerung von schmerzhaften Ereignissen wird die künstliche Festlegung Verordnung des Schmerzes Empfindlichkeit und damit offen für die Entwicklung neuer therapeutischer Methoden zur Linderung chronischer Schmerzen.