Kansainvälinen tutkijaryhmä on todennut rotan kehossa olevan eräänlaisen "miniaivojen" järjestelmän, joka pystyy tukahduttamaan kivun tunteen estämällä yksittäisten hermosolujen kiihottumisen. Jos voidaan vahvistaa, että ihmiskehossa on samanlaisia mekanismeja, se johtaa uusien tehokkaiden kipulääkkeiden luomiseen.
Nykyaikaiset käsitteet sanovat, että kivun tunne tapahtuu, kun keskushermosto (selkäydin ja aivot) havaitsee tietyt signaalit. Uudessa tutkimuksessa tutkijat pystyivät kuitenkin todistamaan, että ääreishermostolla on tärkeä rooli tässä prosessissa.
Perifeerinen hermosto sisältää aivoista haarautuvat kallonhermot sekä selkärangan tai selkärangan hermot. Yksi ääreishermoston päätehtävistä on tarjota viestintää kehon ja ulkomaailman välillä. Pääprosessi tässä prosessissa on aistien hermosoluille, joita kutsutaan afferenteiksi. Ne välittävät tietoa keskushermostoon aistielimissä sijaitsevista reseptoreista.
Samaan aikaan kehossa on myös erikoistuneita hermosoluja tai notoseptoreita, jotka aktivoituvat vain, kun ärsykkeet voivat vahingoittaa tai vahingoittaa ihmiskehon kudoksia. Ne sijaitsevat sisäelimissä tai ihossa ja aktivoituvat, kun ulkoinen vaikutus ylittää tietyn kiihtyvyysrajan. Saatuaan signaalin vaarallisista vaikutuksista notoseptoreilta, keskushermosto käsittelee tämän signaalin ja laukaisee somaattiset, autonomiset ja käyttäytymisreaktiot, jotka antavat mukautuvia vastauksia kipuärsykkeisiin.
Kipuimpulssit kulkeutuvat aistien hermosolujen kautta aivojen tiettyyn osaan, jota kutsutaan talamukseksi. Tämä on eräänlainen vaihe, jossa tapahtuu aisteista tulevan tiedon uudelleenjakeluprosessi. Talamus sisältää useita ytimiä. Siinä tapauksessa, että tiedot kivusta, ennen aivopuolipallojen aistien aivokuoren sisäänpääsyä, menevät spesifisiin aistinvaraisiin ytimiin ja sitten henkilö voi määrittää tarkalleen missä hänellä on kipua. Siinä tapauksessa, että tieto kulkee epäspesifisten ytimien läpi, kipu on tylsä ja huonosti lokalisoitu.
Pulssit pääsevät spesifisiin aistinvaraisiin ytimiin myeliinikuitujen kautta ja ei-spesifisiin ytimiin ei-myeliinikuitujen kautta. Ensimmäinen menetelmä nimettiin neospinotalamukseksi ja se on evoluutiolta nuorempi.
Yhdessä erikoistuneista tieteellisistä julkaisuista vuonna 1965 kanadalaisen psykologin Ronald Melzakin työ julkaistiin yhdessä neurotieteilijä Patrick Wallin kanssa. Artikkelissa kirjoittajat yrittivät muotoilla teorian kontrolliporteista. Tutkijoiden mukaan selkäytimen aistien neuronit välittävät impulssin paitsi talamukseen johtaville soluille myös estäville neuroneille, jotka estävät signaalin etenemisen edelleen. Siinä tapauksessa, että kipuimpulssin vahvuus on riittävän voimakas, estävät neuronit tukkeutuvat ja signaali pääsee aivoihin. Samaan aikaan nämä neuronit ovat innoissaan, kun muuntyyppisiä impulsseja vastaanotetaan kosketuksella, tärinällä tai paineella. Mitä enemmän henkilö tuntee painetta tai kosketusta, sitä enemmän kipu tylsistyy.
Perifeerisessä hermostossa on samanlaisia logiikkapiirejä. Tietyt selkäytimen osat sisältävät paitsi C- ja Aδ-kuidut myös Ap-kuidut, jotka johtavat ei-kipupulsseja. Ne estävät notoseptorien toiminnan estäen signaaleja kulkemasta eteenpäin, tai kaikki tapahtuu täsmälleen päinvastoin. Kontrolliportin teoria selittää täten, kuinka kipuaistimuksia voidaan vähentää. Esimerkiksi, jos hierot mustelmoitua paikkaa, epämukavuus tylsistyy. Anesteettinen sähköstimulaatio perustuu tähän periaatteeseen, joka suoritetaan elektrodeilla.
Mainosvideo:
Lisäksi Melzak ehdotti, että aivot voivat itsenäisesti hallita kivun tunnetta. Sylvian vesijohdon aktivoitumisen vuoksi esiintyy kipua, joka aiheuttaa laskeutuvien hermoreittien aktivoitumisen, mikä estää selkäytimen nenäseptorien virityksen. Aivot voivat määrittää, mihin kipupulsseihin on vastattava ja mitkä voidaan jättää huomiotta.
Uudessa suhteellisen hiljattain julkaistussa tutkimuksessa tutkijat yrittivät todistaa, että ääreisjärjestelmän hermosolmut voivat myös hallita kipuimpulssien siirtymistä. Nämä solut, joita kutsutaan ääreisjärjestelmän ganglioiksi, ovat hermosolujen klustereita, jotka suorittavat erityisiä toimintoja, tässä tapauksessa aistinvaraisia. Tutkijat havaitsivat, että ganglioissa hermosolut osallistuvat proteiinien synteesiin, joka tarvitaan erityisen aminohapon GABA: n synteesiin.
y-aminovoihappo tai GABA on keskushermoston tärkein välittäjäaine, joka suorittaa eston. Kun tämä happo osuu hermosolujen kosketuskohtaan, näiden solujen välillä tapahtuu impulssiestoa. Aikaisemmin hyväksyttiin yleisesti, että tämä happo on ominaista vain keskushermostolle, mutta nyt on käynyt ilmeiseksi, että se suorittaa myös välittäjäainetoimintoja ääreishermostossa. Kuten Nikita Gamper toteaa, ganglionit ovat eräänlaisia "miniaivoja", jotka päättävät lähettääkö kipusignaalit edelleen aivoihin vai estääkö ne.
Rotilla tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että aminovoihappo vähentää dramaattisesti tulehduksellisen ja neuropaattisen kivun tasoa. On kuitenkin edelleen epäselvää, onko ihmiskehossa jotain vastaavaa. Jos tällainen järjestelmä on olemassa, se antaa tutkijoille mahdollisuuden soveltaa sitä uusien kipua lievittävien lääkkeiden kehittämiseen.