: 23.07.2020

Неандертальцы передали некоторым из нас высокую чувствительность к боли

Механизм восприятия физической боли сформировался в процессе эволюции, чтобы сигнализировать организму о его реальном или возможном повреждении. Как мы чувствуем боль? Опасные внешние стимулы, от высокой температуры до механического воздействия, активируют специальные нервные клетки – болевые рецепторы, свободные окончания которых находятся под кожей и на внутренних поверхностях, таких как надкостница. Сигналы от рецепторов поступают сначала на нейроны спинного мозга, а затем в болевые центры головного мозга, отвечающие за их обработку.

Как известно, нервный импульс передается по нейрону благодаря особому механизму, при котором между наружной и внутренней стороной клеточной мембраны возникает разница энергетических потенциалов. Это происходит благодаря работе расположенных в мембране ионных каналов – крошечных отверстий, сформированных транспортными белками, которые способны открываться и закрываться. Когда такой канал открыт, то положительно заряженные ионы, в первую очередь натрия, попадают внутрь клетки. При открытии достаточно большого количества ионных каналов по мембране клетки прокатывается волна возбуждения, что приводит к выбросу химического вещества (нейромедиатора), с помощью которого информация передается на следующий нейрон. Именно такой процесс и запускается воздействием опасных стимулов на нервные окончания болевых рецепторов.

Для всех живых существ характерна высокая генетическая изменчивость, которая и является «субстратом» для естественного отбора и эволюции. Благодаря сенсационным открытиям в палеогенетике мы знаем, что в геноме современного человечества имеется немало генных вариантов, которые достались нам от первобытных людей – неандертальцев и денисовцев. В наши дни ученые могут с высокой точностью идентифицировать генетические мутации, которые были характерны для тех или иных групп наших предков, и оценить их физиологические последствия у современного человека.

На сегодня наиболее изученной, в том числе генетически, группой древних людей являются неандертальцы. По мнению специалистов, среди нынешнего человечества распределено не менее 40% неандертальского генома, при том что доля неандертальских генов у одного человека неафриканского происхождения составляет более 2%. Функции и роль некоторых из этих генов уже удалось определить. А недавно группа исследователей из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка (Германия) и Каролинского института (Швеция) провели «опознание» еще одного гена, кодирующего белок, формирующий ионный канал болевых рецепторов.

Чтобы оценить неандертальский вариант, ученые проанализировали данные масштабного популяционного исследования, проведенного в Великобритании. Согласно ранее полученной информации, степень восприятия боли у участников зависела от возраста: чем старше они были, тем больше боли испытывали. Но оказалось, что носители неандертальского генного варианта ощущали такую же боль, как люди, родившиеся на восемь лет раньше!

Неандертальский вариант белка ионного канала отличается от обычного для современного человека тремя аминокислотами, в результате чего ионный канал легче активируется под внешним воздействием. Именно такой вариант и приводит к повышенной болевой чувствительности, в то время как одиночные аминокислотные замены не дают подобного эффекта.

По мнению одного из авторов работы, профессора и одного из основателей палеогенетики Сванте Паабо, сейчас трудно сказать, испытывали ли неандертальцы более сильные болевые ощущения, чем средний человек, потому что в их восприятии боли участвовал не только спинной, но и головной мозг, который мог вносить свои коррективы. Тем не менее эта работа показывает, что их болевой порог был ниже, чем у большинства современных людей, и за обликом грозных «мачо» скрывалась высокая болевая чувствительность.

: 23.07.2020