U miliarda ludzi na całym świecie objawy mogą być druzgocące: pulsujące bóle głowy, nudności, niewyraźne widzenie i zmęczenie, które może utrzymywać się przez kilka dni. Jednak to, w jaki sposób aktywność mózgu powoduje najcięższy z bólów głowy – migreny – od dawna intryguje naukowców.

Badanie 1na myszach, opublikowano wNauka4 lipca dostarcza obecnie wskazówek na temat zdarzeń neurologicznych wywołujących migreny. Sugeruje to, że krótka utrata mózgu – po ustaniu aktywności neuronów – tymczasowo zmienia zawartość płynu mózgowo-rdzeniowego, przejrzystego płynu otaczającego mózg i rdzeń kręgowy. Uważa się, że ten zmieniony płyn jest transportowany przez nieznaną wcześniej lukę w anatomii do nerwów w czaszce, gdzie aktywuje receptory bólu i stanu zapalnego oraz powoduje bóle głowy.

„Ta praca pozwala na ponowne przemyślenie tego, jak postrzegamy przyczyny bólów głowy” – mówi Gregory Dussor, neurolog z Uniwersytetu Teksasu w Dallas w Richardson. „Ból głowy może być po prostu ogólnym sygnałem ostrzegawczym, że w mózgu dzieje się wiele nietypowych rzeczy”.

„Migrena pod tym względem faktycznie ma działanie ochronne. Ból działa ochronnie, ponieważ każe osobie odpocząć, zregenerować się i zasnąć” – mówi współautorka Maiken Nedergaard, neurolog z Uniwersytetu w Kopenhadze.

Bezbolesny mózg

Sam mózg nie ma receptorów bólu; Uczucie bólu głowy pochodzi z obszarów poza mózgiem, zlokalizowanych w obwodowym układzie nerwowym. Jednak sposób, w jaki mózg, który nie jest bezpośrednio połączony z obwodowym układem nerwowym, aktywuje nerwy powodując bóle głowy, jest słabo poznany, co utrudnia ich leczenie.

Naukowcy pracujący na mysim modelu konkretnego rodzaju bólu głowy zwanego migreną uszną postanowili to zbadać. Jedna trzecia osób cierpiących na migrenę doświadcza fazy poprzedzającej ból głowy, zwanej aurą, która objawia się nudnościami, wymiotami, wrażliwością na światło i drętwieniem. Może trwać od pięciu minut do godziny. Podczas aury mózg doświadcza depresji zwanej rozprzestrzenianiem się korowym (CSD), gdy aktywność neuronów zatrzymuje się na krótki okres czasu.

Badania nad migreną sugerują, że bóle głowy pojawiają się, gdy cząsteczki płynu mózgowo-rdzeniowego odpływają z mózgu i aktywują nerwy w oponach mózgowych – warstwach chroniących mózg i rdzeń kręgowy.

Zespół Nedergaarda chciał zbadać, czy w płynie mózgowo-rdzeniowym występują podobne wycieki, które aktywują nerw trójdzielny biegnący przez twarz i czaszkę. Gałęzie nerwowe łączą się w zwoju trójdzielnym u podstawy czaszki. Jest to węzeł przekazujący informacje sensoryczne między twarzą a szczęką do mózgu i zawiera receptory bólu i białek zapalnych.

kłębek nerwów

Autorzy wyhodowali myszy, które doświadczyły CSD, a następnie przeanalizowali ruch i zawartość ich płynu mózgowo-rdzeniowego. Podczas badania CSD odkryli, że stężenie niektórych białek w płynie spadło o ponad połowę w stosunku do zwykłego poziomu. Podwoił się poziom innych białek, w tym białka przenoszącego ból CGRP, które jest celem leków na migrenę.

Naukowcy odkryli także nieznaną wcześniej lukę w warstwach ochronnych wokół zwoju trójdzielnego, która umożliwia przepływ płynu mózgowo-rdzeniowego do tych komórek nerwowych. W związku z tym sprawdzili, czy płyny rdzeniowe o różnym stężeniu białka wpływają na nerwy trójdzielne u myszy kontrolnych.

Płyn zebrany wkrótce po CSD zwiększył aktywność komórek nerwu trójdzielnego, co sugeruje, że bóle głowy mogą być wywoływane przez sygnały bólowe wysyłane przez te aktywowane komórki. Płyn zebrany 2,5 godziny po podaniu CSD nie dał takiego samego efektu.

„Wszystko, co uwalnia się w płynie mózgowo-rdzeniowym, ulega rozkładowi. Jest to zatem zjawisko krótkotrwałe” – mówi Nedergaard.

„To naprawdę pokazuje tę piękną potencjalną interakcję dotyczącą tego, jak zmiana w mózgu może wpływać na jego obwód. Może zachodzić wymiana między tymi dwoma elementami układu nerwowego i powinniśmy być tego bardziej świadomi” – mówi Philip Holland, neurolog z King's College w Londynie.

Dussor sugeruje, że przyszłe badania powinny zbadać, dlaczego białka w płynie mózgowo-rdzeniowym, które uderzają w zwój trójdzielny, powodują bóle głowy, a nie inny rodzaj bólu. „To wzbudzi wiele interesujących pytań w branży i prawdopodobnie będzie punktem wyjścia dla wielu nowych projektów badawczych”.