El circuito podría ayudar a explicar por qué las técnicas mente-cuerpo para controlar el dolor parecen ayudar a muchas personas.
«Sabemos que las actividades mentales del cerebro superior -cognición, memoria, miedo, ansiedad- pueden hacer que se sienta más o menos dolor», dice Woolf. «Ahora hemos confirmado una vía fisiológica que puede ser responsable de la magnitud del dolor. Hemos identificado un control de volumen en el cerebro para el dolor; ahora tenemos que aprender a desactivarlo».
Una vía mente-cuerpo
Hasta ahora se creía que la sensación de dolor se originaba en las neuronas de la médula espinal que recibían información sensorial del cuerpo y la transmitían al cerebro. El nuevo estudio descubrió que un pequeño grupo de neuronas del córtex puede amplificar la sensación del tacto, enviando proyecciones a las mismas partes de la médula espinal que reciben la información sensorial táctil del cuerpo (conocidas como cuernos dorsales).
«La anatomía de este circuito se conoce desde hace tiempo, pero nadie había analizado realmente su función», dice He.
«En condiciones normales, las capas del tacto y del dolor de la médula espinal están fuertemente separadas por neuronas inhibidoras», explica el doctor Alban Latremoliere, uno de los cuatro primeros autores del trabajo. «Tras una lesión nerviosa, esta inhibición se pierde, lo que hace que la información táctil active las neuronas del dolor. Cuando las neuronas espinales que se supone que son sólo para el dolor envían esta información al cerebro, sentimos dolor».
Latremoliere, Woolf y sus colegas creen que las neuronas corticales que identificaron podrían ser un objetivo potencial para tratar el componente táctil del dolor neuropático, a través de fármacos o posiblemente de la estimulación eléctrica cerebral, rompiendo un bucle de retroalimentación que introduce y exagera la respuesta de dolor al tacto normalmente no doloroso.
Cuando el equipo cortó estas neuronas o las silenció genéticamente en un modelo de ratón de dolor neuropático, los ratones dejaron de retroceder ante toques ligeros e inocuos, como acariciar con un pincel suave o colocar un poco de cinta adhesiva en la planta del pie. Pero los ratones mantuvieron su sensibilidad a los estímulos verdaderamente dolorosos, retirando por reflejo sus patas cuando se les exponía al calor, al frío o a los pinchazos.
Extrayendo circuitos nerviosos
Los investigadores utilizaron tecnologías recientemente desarrolladas para visualizar y dirigir grupos específicos de neuronas en el cerebro y la médula espinal. Esto les permitió observar los resultados cuando se activaban o silenciaban diferentes neuronas en un modelo de ratón, y observar qué circuitos se activaban cuando los ratones eran expuestos a estímulos nocivos o inocuos.
Apunta que algunos clínicos han intentado utilizar la estimulación cerebral como forma de tratar el dolor neuropático, no siempre con éxito.
«Nuestros hallazgos podrían ayudarnos a dirigir la estimulación a zonas o grupos de neuronas concretos», dice He. «Podría ser interesante examinar los datos clínicos e intentar replicar la estimulación en animales, y ver qué tipo de estimulación silenciaría estas neuronas».
Con las tecnologías de imagen funcional, los investigadores podrían sondear qué tipos de intervenciones inhiben al máximo este circuito, añade Woolf.
«Ahora tenemos la capacidad de silenciar o activar grupos enteros de neuronas y obtener imágenes de sus patrones de disparo eléctrico con resolución de una sola neurona», dice. «Nada de esto era posible hace 10 años».
Yuanyuan Liu, Alban Latremoliere y Zicong Zhang (Hospital Infantil de Boston) y Xinjian Li (NIMH) fueron los primeros autores del trabajo. (Kuan Hong Wang (NIMH) fue coautor principal junto con He y Woolf. El estudio contó con el apoyo de la Fundación Craig Neilsen, la Fundación Paralyzed Veterans of America, la Fundación de Investigación Médica Dr. Miriam y Sheldon G. Adelson, el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares, el NIMH (ZIA MH002897) y el IDDRC del Hospital Infantil de Boston (NIH P30 HD018655, P30EY012196).