Допустим, вы купили эту книгу, чтобы почитать в отпуске, нежась на солнышке. Возможно, прямо сейчас вы страдаете от восторженного визга бегающих вокруг детей – а может, наоборот, умиляетесь ему или ощущаете, как легкий ветерок с моря обдувает кожу, чувствуете запах крема от загара вперемешку с ароматом окружающего вас воздуха. Купальник еще слегка влажный – вы недавно искупались в бассейне. Независимо от того, какая температура снаружи, какие звуки и запахи вас окружают, от этих ощущений можно легко абстрагироваться, отодвинуть их на второй план. Однако, если вас укусит комар или на обнаженный участок кожи будет светить слишком жаркое солнце, вы сразу обратите на это внимание, и игнорировать эти ощущения будет сложно. Такую боль хоть раз испытывал каждый. Физиологи называют такую боль «вызывающей отвращение критического уровня» – это значит, что ее непросто проигнорировать либо приглушить. Вы вынуждены обращать на нее внимание, и так было всегда – и когда вы нежитесь на шезлонге перед бассейном в наши дни, и во времена, когда первобытные люди боролись за выживание в жестоком, диком мире.

Тем не менее, несмотря на то что рано или поздно тело может потребовать внимания, посылая болевые сигналы, наш мозг может проигнорировать, подавить или отсрочить эти ощущения. Боль работает как сигнализация, показывая, что нашему телу угрожает опасность или что ему уже нанесен вред. Однако, если ощущение боли и ее осознание в данный момент не принесет пользы, мозг воспримет эту информацию второстепенной и может проигнорировать. Боль может быть разрушительной и всепоглощающей, и, если в конкретный момент времени болезненные ощущения мешают человеку своевременно оказаться в безопасности, испытывать ее нецелесообразно и даже опасно. Взаимосвязь между физическими повреждениями и ощущением боли может многое рассказать о том, насколько сложна такая природная сигнализация, как мозг осознает полученную травму, какой путь проходит эта информация, а также о том, почему, как и когда процесс может быть нарушен.

14 марта 2010 г. английский футболист Дэвид Бекхэм выступал за клуб «Милан» в матче против команды «Кьево» и на 89-й минуте игры порвал себе ахиллово сухожилие. На видеозаписи видно, как он резко поворачивается и пытается вести мяч – возможно, травма была получена именно из-за этого поворота. Тут Бекхэм начинает хромать, потому что лодыжка потеряла гибкость и не тянется – он больше не может управлять мышцами голени, которые крепятся к таранной кости ахилловым сухожилием. По-видимому, сначала он не понимает, что получил травму, – думаю, профессиональные спортсмены привыкли к определенному дискомфорту, который большинству из нас кажется ненормальным, – поэтому Бекхэм по привычке игнорирует неприятные ощущения и пытается продолжить игру. Он подбегает к мячу и пытается ударить по нему, но понимает, что не может – хотя боль пока еще не взяла верх над его действиями, из-за травмы у него физически не получается это сделать. Ахиллово сухожилие к тому моменту уже порвалось, и, хотя процесс, в рамках которого информация о травме уже начала трансформироваться в электрический сигнал, запустился в момент травмы, мозг еще не осознал поступающие сигналы как болевые.

Когда человек получает травму, поврежденная ткань высвобождает и привлекает химические вещества, называемые воспалительными медиаторами. Эти клетки служат для заживления раны, но они также запускают болевую сигнализацию. Ионы водорода, ионы калия, пептид брадикинин и липид простагландин стимулируют болевые рецепторы, которые находятся в тканях. Первым шагом на сложном пути в мозг, который проходит болевой сигнал, является преобразование информации о полученной травме в последовательность электрических импульсов. Так происходит у всех людей за исключением тех, кто родился с гипалгезией – так называется аномальная нечувствительность к боли. По всему нашему телу на свободных нервных окончаниях расположены рецепторы боли, называемые ноцицепторами (от лат. noceo, что означает «причиняю ущерб» или «вред») и работающие как замки на дверях. Ноцицепторы есть практически везде: на коже, в мышцах, суставах, органах и мозговой оболочке; они либо покрыты миелином – электропроводящей жировой тканью, либо ничем не покрыты. Миелинизированные нервные окончания (так называемые А-дельта-волокна) проводят электричество быстрее, чем их более тонкие, немиелинизированные аналоги (C-волокна). Быстрые сигналы, проходящие через А-дельта-волокна, заставляют вас отдергивать руку от горячих объектов, а с помощью медленных волокон вы учитесь больше не прикасаться к ним.

Человеческое тело можно травмировать тремя путями: механически (например, пулевыми ранениями, колотыми ранами, тупыми травмами и царапинами), химически (например, воздействием кислот или щелочей) и термически (ожоги и холодовые травмы). При получении каждой из этих травм активируются воспалительные медиаторы. (Воспаление также может возникать, когда иммунитет атакует собственный организм или воспаляются суставы.) Ноцицепторы бывают разные и, как и дверные замки, «открываются» разными «ключами» – сильным давлением, температурой выше 40–45 ℃ или ниже 15 ℃ или химическими веществами, выделяющимися при травме или воспалении. В случае Бекхэма в результате разрыва ахиллова сухожилия выделились гистамин, серотонин, брадикинин и ионы водорода, активировавшие ноцицепторы, которые отправили в мозг зашифрованный электрический импульс, сообщающий о травме. В конце концов мозгу предстоит раскодировать это сообщение, но перед этим импульс должен пройти определенный путь.

От ахиллова сухожилия информация о полученной травме идет в особый отдел спинного мозга – дорсальный, или задний, рог. Оттуда сигналы передаются в вещество спинного мозга, который является продолжением головного мозга и обеспечивает связь между головным мозгом и остальным организмом. Дорсальный рог постоянно получает информацию, проходящую через спинной мозг как из внешних источников, так и от головного мозга; свойствами он похож на суп, вкус которого можно изменить с помощью импульсов, поступающих из головного мозга или периферических нервов, то есть это не жесткий диск с неизменной информацией. Лицо и шея несколько отличаются от остальных частей организма: в них ноцицептивные нервные окончания собираются в тройничные ганглии, которые подают сигналы в мозговой ствол, расположенный в основании головного мозга.

Как только тонкие C-волокна и миелинизированные А-дельта-волокна передают информацию в первый и второй слои заднего рога, его нервные окончания выделяют вещество под названием глутамат – это происходит, когда электрические сигналы, поданные активизировавшимися ноцицепторами, достигают непосредственно заднего рога. Это в свою очередь «открывает двери» по всему спинному мозгу, отправляя в головной мозг информацию от ноцицепторов о том, что случилось. Чем серьезнее травма или воспаление, тем больше «ключей» становятся доступными и больше «дверей» – открытыми, в результате чего через спинной мозг проходит еще больше информации. Это называется феноменом взвинчивания, и от него зависит продолжительность ощущения боли, даже если травма уже зажила.

В организме есть пять проводящих путей, или трактов, по которым электрические импульсы попадают из спинного мозга в головной: спиноталамический путь (тут проходят сведения о том, где именно возникла проблема), спинно-ретикулярный и спинно-мезэнцефалический пути (через них проходят сигналы, включающие возбуждение, эмоции, реакцию «бей или беги»; также они активируют мотивационные процессы, в ходе которых мозг решает, как себя будет вести человек при получении травмы, основываясь на прошлом опыте), а также цервико-таламический и спиногипоталамический пути (последние влияют на выработку гормонов).

По этим путям сигналы из ахиллова сухожилия устремляются к головному мозгу через спинной и активируют различные части головного мозга, как фейерверк расчерчивает ночное небо. Информация попадает в участок мозга, называемый таламусом, – он отвечает за передачу сенсорных сигналов в головной мозг, а также за ориентацию в пространстве и ощущения (спиноталамический тракт). Также информация поступает в отделы мозга, отвечающие за ощущение и распределение эмоций (спиногипоталамический) – здесь вырабатываются эмоции, которые мы испытываем, когда нам больно. Отделы мозга, отвечающие за выживание и осознание, получают информацию по спинно-ретикулярному тракту, активируя отделы, которые отвечают за частоту сердечных сокращений, уровень глюкозы в крови и артериальное давление – все эти показатели меняются, когда мы попадаем в опасную ситуацию. Кроме того, также активируются участки мозга, отвечающие за мотивацию. Человеческие существа мотивируются необходимостью выживания: еда, сон, избегание боли – а также посредством вознаграждения, в роли которого может выступать научение чему-то или удовольствие. Такие мотивационные схемы формируются в раннем возрасте и продолжают развиваться на протяжении всей нашей жизни, определяя поведение. Сигналы о получении травмы также достигают отделов мозга, которые отвечают за выработку веществ, приглушающих боль (природных опиатов и каннабиноидов). Вещества связываются с нейронами путей, нисходящих из головного мозга в спинной, эти пути ответственны за подавление болевых сигналов, идущих из спинного мозга, и таким образом снижается количество поступающей в головной мозг информации и, как следствие, уменьшается интенсивность боли. Таким образом, боль – это всегда как сенсорное, так и эмоциональное переживание, так как информационные пути несут информацию в области мозга, которые реализуют оба типа восприятия.