Доношенные новорожденные адаптировались к боли быстрее недоношенных

Созревание адаптации к повторяющимся болевым стимулам происходит после 37 недели гестационного развития. В эксперименте доношенные новорожденные реагировали на повторный прокол кожи менее интенсивно по сравнению с недоношенными новорожденными. По данным электроэнцефалограммы и других исследований, у недоношенных новорожденных (рожденных до 37 недели гестации) не созрели корковые нейронные центры, которые регулируют адаптацию к повторным болевым стимулам. Исследование опубликовано в журнале Current Biology. 

В простом представлении когда человек испытывает боль, в мозг поступает особый вид сенсорных ощущений, которые сигнализируют о повреждении тканей организма. Этот сигнал провоцирует изменения в поведении человека, которое на нейрофизиологическом уровне выглядит как изменение активности различных корковых центров; подкорковые центры будут влиять на вегетативные функции организма – например, на частоту сердечных сокращений или артериальное давление. 

Человек с рождения научается адаптироваться к боли разной интенсивности, чтобы сохранить физические и психические ресурсы. Кора больших полушарий привыкает к последовательным сенсорным стимулам. Привыкание происходит в разных пространственных (например, в индивидуальных нейронных и глобальных кортикальных реакциях) и временных масштабах. Хотя известно, что ноцицептивная система, отвечающая за проведение, обработку и восприятие болевых ощущений, активно созревает в последнем триместре внутриутробного развития, нет никаких данных о том, насколько эта система и кора больших полушарий способна привыкать к болевым ощущениям. 

Лоренцо Фабрици (Lorenzo Fabrizi) из Университетского колледжа Лондона выдвинул гипотезу, что способность мозга адаптироваться к повторяющимся вредным стимулам и вызывать соответствующие поведенческие и физиологические реакции также созревает в течение последнего триместра беременности. В исследование включили 20 новорожденных: десять недоношенных (медиана гестационного возраста – 34 недели) и десять доношенных (семь детей родились доношенными, а трое родились недоношенными, но к моменту исследования их постменструальный возраст составлял не менее 37 недель). Исследуемые болевые стимулы дети переносили примерно в одинаковом возрасте после родов – 14 дней в группе недоношенных и 10 дней во второй группе.

В обеих группах детям дважды из одного и того же места на пятке брали анализ крови, перерыв между двумя анализами составлял от трех до 18 минут. Ученые фиксировали корковые, поведенческие, вегетативные и рефлекторные реакции на боль с помощью записи электроэнцефалографии (ЭЭГ), записи на видео выражения лица новорожденных, подсчета частоты сердечных сокращений на электрокардиографии (ЭКГ) и проведением электромиографии двуглавой мышцы бедра.

Изменения потенциалов на ЭЭГ во время прокола кожи на пятке отличались у доношенных и недоношенных младенцев во всех точках коры. Во-первых, скорость ЭЭГ-микросостояний (отражают работу отдельных нейронных сетей) у доношенных новорожденных была выше, чем у недоношенных (р < 0,001). Во-вторых, при сравнении ритмов ЭЭГ в макушечной точке между первым и вторым проколом кожи две группы показали разные реакции на повторный прокол. Первый и второй болевые стимулы вызывали у недоношенных новорожденных практически одинаковые по длительности ЭЭГ-микросостояния. 

У доношенных детей при втором проколе их длительность сокращалась в среднем на 78 миллисекунд (р = 0,004). Если повторный болевой стимул возникал отсроченно, то у недоношенных детей тоже наблюдалось сокращение паттерна болевого микросостояния, однако оно было незначительно. Все эти изменения говорят о том, что в то время как у доношенных новорожденных корковая адаптация к боли работает практически как у взрослых, у недоношенных она оказывается несозревшей и практически неработающей. 

Первый прокол кожи на пятке значительно изменил выражения лица, частоту сердечных сокращений и активность двуглавой мышцы бедра в обеих группах (р < 0,001). Однако после второго прокола количество мимических мышц, задействованных в реакции на болевой стимул, у доношенных снизилось по сравнению с недоношенными (p = 0,009). Частота сердечных сокращений после второго прокола у доношенных увеличивалась не так значительно, как у недоношенных (р = 0,016). В целом у недоношенных новорожденных показатели этих реакций существенно не изменялись при повторном болевом стимуле. Рефлекс двуглавой мышцы бедра никак не отличался между двумя группами ни при первом, ни при втором проколе. 

Таким образом, ученые подтвердили гипотезу о том, что способность нервной системы адаптироваться к болевым раздражителям приобретается в течение третьего триместра беременности (или эквивалентному ему сроку постнатального развития). Во-первых, эти результаты вносят дополнительное понимание того, как развивается нервная система у плода, и в частности, как развивается его ноцицептивная система. Во-вторых, как полагают ученые, это открытие позволит усовершенствовать уход за недоношенными новорожденными.

Возможно этот уход можно будет усовершенствовать с помощью гаджетов. Недавно мы рассказывали про то, что американские ученые разработали устройство, которое с помощью поглаживания руки искусственным мехом снижает уровень стресса.