Εξέλιξη του πόνου:Πότε άρχισαν να αισθάνονται πόνο τα ζωντανά πράγματα;

Δεν γνωρίζουμε ακριβώς πότε τα ζώα άρχισαν να αισθάνονται πόνο, αλλά ξέρουμε ότι είναι μια πολύ παλιά εξελικτική απάντηση. Οι υποδοχείς πόνου, ειδικοί υποδοχείς πόνου, βρίσκονται σε όλα τα ζώα, από τον άνθρωπο μέχρι τα ψάρια, τα πουλιά και τα αμφίβια. Αυτοί οι υποδοχείς είναι υπεύθυνοι για τους διαφορετικούς τύπους πόνου που νιώθουμε, από γρήγορο, άμεσο πόνο έως αργό, θαμπό πόνο. Οι επιστήμονες εξακολουθούν να μελετούν πώς λειτουργεί ο πόνος σε διαφορετικά ζώα, αλλά γνωρίζουμε ότι είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει πολλά μέρη του εγκεφάλου.

https://www.neuroscience.cam.ac.uk/publications/download.php?id=31984Χωρίς την ικανότητα να αισθάνεται πόνο, κανείς δεν θα ήξερε ότι έχει καεί, ή γρατσουνιστεί ή ότι πάσχει από καρδιακή προσβολή . Ο πόνος είναι ο συναγερμός που μας λέει ότι υπάρχει κάτι λάθος που πρέπει να διορθωθεί. Τούτου λεχθέντος, πότε άρχισαν για πρώτη φορά τα ζώα να αισθάνονται πόνο;

Ο πόνος γίνεται αισθητός λόγω των αλγοϋποδοχέων που υπάρχουν στην άκρη των νευρώνων. (Φωτογραφία:MDGRPHCS/ Shutterstock)

Πώς νιώθουμε πόνο;

Πριν βουτήξουμε βαθιά στο ερώτημα από πού προήλθε ο πόνος, ας ρίξουμε μια ματιά στο πώς αισθάνονται οι άνθρωποι τον πόνο.

Ανοϋποδοχείς

Ο πόνος γίνεται αισθητός λόγω της παρουσίας ειδικών υποδοχέων πόνου που ονομάζονται nociceptors. Υπάρχουν διαφορετικοί υποτύποι αλγοϋποδοχέων που ανταποκρίνονται σε διαφορετικά ερεθίσματα πόνου, τα οποία κατηγοριοποιούνται σε μηχανικά, θερμικά και χημικά.

Τύποι πόνου

Όλοι οι πόνοι δεν είναι ίδιοι. Υπάρχει γρήγορος, άμεσος πόνος, καθώς και αργός και θαμπός πόνος. Αυτοί οι δύο τύποι πόνου προκαλούνται από διαφορετικούς νευρώνες—την ομάδα Aδ και την ομάδα C, αντίστοιχα.

Η ομάδα Αδ είναι μυελινωμένη (νευρώνες που έχουν περίβλημα μυελίνης γύρω από τον άξονά της) και είναι υπεύθυνοι για την άμεση ένταση με την οποία γίνεται αισθητός ο πόνος. Οι ίνες C είναι μη μυελινωμένες (νευρώνες που δεν έχουν περίβλημα μυελίνης γύρω από τον άξονά τους) και μεταδίδουν το σήμα του πόνου πολύ πιο αργά και με μειωμένη ένταση, γι' αυτό αισθανόμαστε έναν αργό θαμπό σφύζει.

Αυτοί οι νευρώνες μεταφέρουν το σήμα στον εγκέφαλο μέσω διαφόρων οδών πόνου, το οποίο στη συνέχεια γίνεται τελικά αισθητό ως πόνος. Το άμεσο αντανακλαστικό κατά την αίσθηση του πόνου λειτουργεί παρόμοια με ένα κανονικό αντανακλαστικό. Πολλά μέρη του εγκεφάλου εμπλέκονται στην επεξεργασία του πόνου και δεν υπάρχει ούτε ένα «κέντρο πόνου» στον εγκέφαλο. Αυτά τα μονοπάτια είναι πολύπλοκα και οι επιστήμονες εξακολουθούν να ανακαλύπτουν νέες πτυχές της αίσθησης του πόνου.

Ένας τύπος μονοπατιού επεξεργασίας πόνου. Το ερέθισμα του πόνου μεταδόθηκε σε διάφορα μέρη του εγκεφάλου μέσω του νωτιαίου μυελού. (Φωτογραφία:Blamb/ Shutterstock)

Ποια ζώα αισθάνονται πόνο;

Όταν συζητάμε για τον πόνο, οι άνθρωποι και τα θηλαστικά έρχονται πρώτα στο μυαλό.

Όμως, ο πόνος είναι μια πολύ παλαιότερη εξελικτική απόκριση και έχει διατηρηθεί (δεν έχει αλλάξει πολύ με την πάροδο του χρόνου). Διάφορα ζώα μοιράζονται τον ίδιο τύπο μορίων και νευρώνων που είναι αφιερωμένοι στην επεξεργασία του πόνου και του πόνου. Ωστόσο, άλλα μέλη του ζωικού βασιλείου, όπως πτηνά, αμφίβια και ψάρια, πιθανότατα αισθάνονται επίσης πόνο.

Το να πούμε με απόλυτη βεβαιότητα ότι άλλα ζώα εκτός από τον άνθρωπο αισθάνονται πόνο είναι δύσκολο. Τα περισσότερα ζώα δεν μπορούν να πουν σε έναν ερευνητή, «αισθάνομαι πόνο», με τον ίδιο τρόπο που κάνει ένας άνθρωπος. Πολλές έρευνες βασίζονται σε αυτήν την ικανότητα άμεσης επικοινωνίας ή σε άλλες συμπεριφορές που σηματοδοτούν ξεκάθαρα τον πόνο.

Οι επιστήμονες έχουν βρει έναν τρόπο να το αντιμετωπίσουν. Για τους αρουραίους, συμπεριφορές όπως το τίναγμα της ουράς, η απόσυρση των άκρων και ο αυτοακρωτηριασμός έχουν χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση της απόκρισης ενός οργανισμού στον πόνο. Άλλα πρότυπα συμπεριφοράς μελετώνται σε ψάρια, πτηνά και αμφίβια για να προσδιοριστεί η ανταπόκρισή τους στον πόνο.

Εξελικτική προέλευση του πόνου

Σύμφωνα με μια εργασία του Δρ Μπρουμ του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ, οι πιο πρωτόγονες μορφές πόνου ξεκίνησαν με τα κύτταρα να γίνονται ευαίσθητα στη βλάβη και στη συνέχεια να μαθαίνουν πώς να αποφεύγουν το ερέθισμα. Αυτά τα κύτταρα δεν θα ένιωθαν πόνο με τον ίδιο τρόπο όμως. Το επόμενο βήμα θα ήταν ο συντονισμός αυτής της απόκρισης με τη συμπεριφορά ολόκληρου του οργανισμού, αναμφίβολα βοηθούμενος από την εξέλιξη του νευρικού συστήματος.

Καθώς το νευρικό σύστημα εξελισσόταν και γινόταν πιο περίπλοκο σε πιο εξελιγμένα ζώα, ο τρόπος με τον οποίο τα ζώα αισθάνονταν ο πόνος επίσης εξελίχθηκε.

Η απόκριση στον πόνο, καθώς και οι ενέργειες για την πρόληψή του, μπορούν να διαμορφωθούν ανάλογα με την κατάσταση. Οι ανώτεροι οργανισμοί, όπως οι άνθρωποι, μπορούν να εντοπίσουν πού βρίσκεται ο πόνος. Στη συνέχεια, μπορούν να αλλάξουν τη συμπεριφορά τους σε πόνο ανάλογα με την κατάσταση στην οποία βρίσκονται. Αυτό αποδεικνύεται ότι συμβαίνει στους πιθήκους, οι οποίοι μένουν σιωπηλοί κατά τη διάρκεια του τοκετού, μια καταγεγραμμένη επώδυνη διαδικασία, αλλά οι κραυγές θα μπορούσαν να προσελκύσουν αρπακτικά (Πηγή).

Το να βασίζεσαι καθαρά στη συμπεριφορά δεν αρκεί για τη μελέτη του πόνου. Οι επιστήμονες μελετούν μόρια, κύτταρα και οδούς πόνου στον εγκέφαλο για να δουν εξελικτικές σχέσεις μεταξύ του τρόπου λειτουργίας του πόνου σε διαφορετικά ζώα.

Η καψαϊκίνη είναι μια χημική ουσία που βρίσκεται στο τσίλι και προκαλεί τον έντονο πόνο που νιώθουμε όταν τρώμε πικάντικα τρόφιμα. Είναι ενδιαφέρον ότι ο αλγοϋποδοχέας στον οποίο συνδέεται η καψαϊκίνη ανταποκρίνεται επίσης σε θερμικά ερεθίσματα, γι' αυτό και αισθανόμαστε ότι οι πιπεριές τσίλι είναι καυτερές. (Φωτογραφία :Pixabay)

Οι υποδοχείς βαλλινοειδών αποτελούν μέρος της μεγαλύτερης οικογένειας των δυνητικών καναλιών παροδικών υποδοχέων, οι οποίοι είναι υποδοχείς που ανιχνεύουν μια σειρά από αρνητικά ή ανεπιθύμητα ερεθίσματα. Αυτοί οι υποδοχείς χρησιμοποιούνται από επιστήμονες για τη μελέτη του πόνου και της αποστροφής σε μοριακό επίπεδο, από τον άνθρωπο έως έναν νηματώδη μήκους 1 mm, τον C. elegans.

Το TRPV1 είναι ένας υποδοχέας που ανιχνεύει επιβλαβή θερμικά ερεθίσματα. Είναι ενδιαφέρον ότι αυτός ο ίδιος υποδοχέας είναι που συνδέεται με την καψαϊκίνη, μια χημική ουσία στις πιπεριές τσίλι, η οποία κάνει κάποιον να αισθάνεται «καυτή» και «κάψιμο» όταν τρώει αυτό το έντονο φαγητό. Η μελέτη της λειτουργίας, του ρόλου και της δομής αυτών των υποδοχέων σε άλλα ζώα εκτός από τον άνθρωπο αποκαλύπτει ένα μέρος του παζλ για το πώς εξελίχθηκε και βιώθηκε ο πόνος.

Είναι δύσκολο να πούμε ποιο ζώο ήταν το πρώτο που παρουσίασε πόνο. Η μαθημένη αποστροφή προς τα επιβλαβή ερεθίσματα έχει παρατηρηθεί στα μαλάκια, των οποίων το νευρικό σύστημα είναι πολύ πιο πρωτόγονο από τα σπονδυλωτά. Ένα άλλο ερώτημα που ερευνάται είναι αν το να μάθεις να αποφεύγεις κάτι επικίνδυνο συνεπάγεται πόνο. Ακριβώς επειδή ένας οργανισμός δείχνει μια μαθημένη αποστροφή, αυτό σημαίνει ότι βιώνει πόνο; Αυτές οι ερωτήσεις απαιτούν πρόσθετη έρευνα και τη μελέτη των μοριακών μηχανισμών σχετικά με το πώς αισθάνεστε τον πόνο.