Neurohakowanie bólu

Ból przewlekły to globalna epidemia. Według danych Polskiego Towarzystwa Badania Bólu (PTBB) 10% ludzi na świecie zmaga się z nim na co dzień, a w niektórych krajach dotyka nawet co czwartej osoby. W Polsce doświadcza go 8,5 miliona osób, czyli niemal co trzeci dorosły. Co gorsza, wielu z nich cierpi w ciszy, rezygnuje z leczenia lub próbuje radzić sobie na własną rękę.

Cichy złodziej życia

Dr Magdalena Kocot-Kępska, prezeska PTBB, ostrzega, że przewlekły ból dosłownie niszczy nasz mózg. Najnowsze badania, które zostały opublikowane w 2024 roku w czasopiśmie „Nature Mental Health”, potwierdzają, że przewlekły ból mięśniowo-szkieletowy przyspiesza proces starzenia się mózgu, powoduje spadek funkcji poznawczych i wyższe ryzyko demencji. Ludzie, którzy się z nim zmagają, często cierpią na depresję, lęki, zaburzenia snu i mają trudności z koncentracją. Ból nie tylko wyniszcza organizm, w skrajnych przypadkach prowadzi również do izolacji, ubóstwa, a nawet całkowitej niezdolności do pracy.

Mózg jako centrum bólu

Czym właściwie jest ból? Rozpoczyna się od aktywacji nocyceptorów – receptorów bólowych, które reagują na bodźce (mechaniczne, termiczne lub chemiczne). Następnie sygnały te przekazywane są przez włókna nerwowe do rdzenia kręgowego i dalej do mózgu, który interpretuje je jako ból. 

Ostry ból działa jak strażnik – gdy dotkniemy czegoś gorącego, cofamy rękę, zanim jeszcze na poziomie świadomym zrozumiemy zagrożenie. Jednak przewlekły ból to zupełnie inna historia. Może trwać miesiącami, a nawet latami, na długo po tym, jak zniknęła jego fizyczna przyczyna. Często jest wynikiem nadwrażliwości układu nerwowego, który „nauczył się” bólu i odtwarza go wciąż na nowo – jak popsuta płyta, której nie da się zatrzymać.

Dlaczego jedni cierpią bardziej niż inni?

To samo ukłucie, ta sama kontuzja – a jednak jeden człowiek ledwo je zauważa, a inny zwija się z bólu. Bo ból to nie tylko sygnał, to interpretacja, za którą odpowiada mózg.

Jak podkreślają Cecilia Norrbrink i Beata Molin w książce „Ból z perspektywy fizjologii”, nasze odczuwanie bólu zależy od genetyki, hormonów, nastroju, poziomu stresu, a nawet wcześniejszych doświadczeń.

Sportowcy i żołnierze często ból po prostu ignorują. Pomagać w tym może im adrenalina, która działa jak naturalny środek przeciwbólowy. Z kolei osoby z depresją lub stanami lękowymi mogą odczuwać go silniej, ponieważ mózg dotknięty tymi chorobami intensywniej przetwarza negatywne bodźce.

Efekt placebo pokazuje nam, że jeśli pacjent wierzy, że dostał skuteczny lek, może faktycznie przestać odczuwać ból. Ale działa to w obie strony. Jeśli ktoś spodziewa się bólu (efekt nocebo), może go doświadczyć, nawet jeśli fizycznie nic go nie powoduje.

Ból wirtualnie wymazany

Wirtualna rzeczywistość działa podobnie jak hipnoza czy głęboka medytacja – przenosi świadomość pacjenta w zupełnie inny świat. Zmienia sposób, w jaki organizm przetwarza bodźce bólowe. Nie znajdziemy oczywiście w niej magicznego przycisku „wyłącz ból”, ale odkryć możemy coś równie cennego – poczucie kontroli, które w terapii bólu często okazuje się kluczowe.

Badania nad zastosowaniem VR w terapii bólu sięgają lat 90. XX wieku. Jednym z pionierów jest dr Hunter Hoffman z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, twórca SnowWorld – pierwszego immersyjnego środowiska, zaprojektowanego dla pacjentów z oparzeniami. Zanurzenie w zimowej scenerii pełnej śniegu i lodu zmniejszało odczuwanie przez nich bólu nawet o 50% – porównywalnie do działania silnych opioidów.

W Polsce badaniami nad VR w leczeniu bólu zajmuje się grupa badawcza VR4Health, na czele której stoją dr Marcin Czub i dr Joanna Piskorz z Uniwersytetu Wrocławskiego. „Mamy już kilkaset publikacji dokumentujących skuteczność tej metody – osoby poddane terapii VR odczuwają ból średnio o 55-60% mniejszy niż pacjenci z grupy kontrolnej” – podkreślają. Mimo to VR wciąż nie jest standardem w terapii bólu.

VR w polskich szpitalach dziecięcych

Fundacja K.I.D.S. (Klub Innowatorów Dziecięcych Szpitali) wprowadza rozwiązania, które sprawią, że mali pacjenci będą mniej cierpieć w trakcie bolesnych procedur medycznych.

Jednym z takich projektów jest wykorzystanie wirtualnej rzeczywistości na Oddziale Dziennym Chemioterapii w Instytucie „Pomnik – Centrum Zdrowia Dziecka” (IPCZD) w Warszawie. W ramach pilotażu dzieci w wieku od 4 do 10 lat, które poddawane są zabiegom takim jak pobieranie krwi, nakłuwanie żył i zakładanie portu do chemioterapii, otrzymują specjalne gogle HTC Vive Flow. Dzięki nim przenoszą się na tropikalną plażę, gdzie angażują się w interaktywną bajkę, a ich ruchy – takie jak podniesienie ręki czy odwrócenie głowy – wynikają z fabuły gry i jednocześnie ułatwiają pielęgniarce przeprowadzenie zabiegu. Testy przeprowadzone w lutym 2024 roku w IPCZD wykazały, że zarówno dzieci, rodzice, jak i personel medyczny bardzo pozytywnie reagują na to rozwiązanie. Fundacja planuje rozszerzenie projektu na kolejne oddziały szpitala oraz rozwój nowych animacji, aby móc jeszcze skuteczniej wspierać dzieci w trudnych chwilach.

Jednak rozwój takich inicjatyw zależy głównie od sponsorów i oddolnych działań organizacji non-profit. A celem powinna być przecież globalizacja tej technologii – aby VR stało się standardem w szpitalach, nie zaś innowacyjnym wyjątkiem dostępnym dla nielicznych.

Wirtualna kontrola oddechu

Efekty VR są spektakularne, szczególnie w łagodzeniu bólu ostrego i krótkotrwałego, takiego jak ten związany z zabiegami medycznymi – zastrzykami, pobieraniem krwi czy poparzeniami. Ale co w przypadku bólu, który nie mija tak szybko?

Jak zauważa dr Czub, w przypadku bólu przewlekłego samo odwracanie uwagi może nie wystarczyć, a nawet być szkodliwe – zamiast pomóc, może prowadzić do unikania problemu, chwilowej ulgi kosztem długoterminowego radzenia sobie z bólem, a nawet jego subiektywnego nasilenia po zakończeniu „wirtualnej ucieczki”. Dlatego badacze skupiają się na metodach, które nie tylko odciągają myśli od bólu, ale uczą pacjentów, jak go kontrolować. Jednym z takich podejść jest wykorzystanie VR do nauki technik relaksacyjnych, takich jak kontrola oddechu. Udowodniono bowiem, że świadome oddychanie może realnie zmniejszać odczuwanie bólu i poprawiać komfort życia.

Przykładem praktycznego zastosowania VR w terapii jest VR TierOne – polskie rozwiązanie opracowane przez zespół ekspertów z zakresu fizjoterapii, neurorehabilitacji i psychoterapii. Przenosi ono pacjenta do wirtualnego ogrodu, lasu lub na plażę, gdzie towarzyszą mu kojące dźwięki natury, a prowadzone ćwiczenia oddechowe pomagają w relaksacji.

Badania kliniczne pokazują, że VR TierOne pomaga w redukcji stresu (o 28%), stanów lękowych (o 37%) oraz bólu. Technologia ta szczególnie pomaga pacjentom po udarach, osobom z depresją i przewlekłym bólem. Oferuje im więcej niż tylko chwilową ulgę – daje narzędzie do odzyskania kontroli nad własnym ciałem i emocjami.

VR a ból fantomowy i procedury medyczne

Wirtualna rzeczywistość może być również pomocna w terapii bólu fantomowego u osób po amputacjach. Zastosowanie VR w technice lustrzanej pozwala pacjentom „zobaczyć” utraconą kończynę w wirtualnym świecie, a następnie wykonać nią ruchy, które mózg interpretuje jako rzeczywiste. To z kolei może pomóc „zresetować” ścieżki nerwowe odpowiedzialne za ból i zmniejszyć jego intensywność.

VR okazuje się skutecznym sposobem na zmniejszenie lęku przed zabiegami stomatologicznymi, a także nieprzyjemnymi procedurami diagnostycznymi, jak kolonoskopia, gastroskopia czy biopsja. W niektórych szpitalach w USA, Wielkiej Brytanii, czy Holandii technologia ta testowana jest również jako metoda łagodzenia bólu porodowego.

AI przewidzi ból, zanim go poczujesz

Czy można przewidzieć ból, zanim w ogóle się pojawi? Sztuczna inteligencja już to robi – analizuje dane, rozpoznaje wzorce i przewiduje, kiedy i w jakich okolicznościach ból się nasili.

Tak działa polski startup TakesCare.ai, który stworzył system do monitorowania pacjentek onkologicznych. AI analizuje ich stan zdrowia i ostrzega przed możliwym zaostrzeniem bólu. Jest osobistym strażnikiem, który czuwa 24/7 i zapewnia wcześniejsze dostosowanie leczenia oraz skraca czas trwania epizodów bólowych.

A co z pacjentami, którzy nie potrafią powiedzieć, że cierpią? Osoby z zaawansowaną demencją, pacjenci po udarze czy małe dzieci często nie są w stanie zwerbalizować swojego bólu. Tradycyjne metody oceny bywają zawodnie subiektywne – lekarze i opiekunowie muszą zgadywać na podstawie zachowania pacjenta.
Tu z pomocą przychodzi PainChek – innowacyjna aplikacja AI, która wykorzystuje analizę twarzy i zaawansowane sieci neuronowe do identyfikacji mikroskopijnych zmian mimicznych, wskazujących na ból. System bazuje na badaniach dr. Paula Ekmana, eksperta w dziedzinie ekspresji emocji. PainChek skanuje 42 wskaźniki bólu w sześciu obszarach:

• twarz – analiza mimiki (np. marszczenie brwi, zaciskanie powiek)
• głos – ocena tonu, głośności i napięcia głosu
• ruch – zmniejszona lub nadmierna aktywność fizyczna
• zachowanie – zmiany w reaktywności, izolacja, pobudzenie
• aktywność – brak zainteresowania codziennymi czynnościami
• ciało – napięcie mięśni, ochrona bolesnych obszarów.

Aplikacja tworzy spersonalizowany profil bólu pacjenta i – w przeciwieństwie do tradycyjnych, subiektywnych metod oceny – dostarcza obiektywnych i mierzalnych wyników. PainChek jest pierwszym na świecie zatwierdzonym przez organy regulacyjne narzędziem AI do oceny bólu. Stosuje się go w Europie, Australii, Nowej Zelandii, Kanadzie i Singapurze. Oczywiście nie zastąpi lekarzy ani opiekunów, lecz oferuje im wsparcie, które pozwala na szybsze i trafniejsze decyzje terapeutyczne.

Głęboką stymulacją wprost do źródła bólu

Głęboka stymulacja mózgu (DBS, Deep Brain Stimulation) to technologia dotąd stosowana głównie w terapii choroby Parkinsona. Dziś testuje się ją w walce z przewlekłym bólem. DBS działa jak „reset mózgu” – elektrody wszczepione do określonych obszarów mózgu wysyłają impulsy elektryczne, by regulować zaburzoną aktywność neuronów. To coś jak restart komputera, który zaczyna działać zbyt wolno i nieprawidłowo przetwarza informacje.

W Polsce DBS stosuje się w leczeniu choroby Parkinsona, dystonii i padaczki lekoopornej. Zabiegi wykonuje się m.in. w Instytucie Psychiatrii i Neurologii w Warszawie, Uniwersyteckim Szpitalu Klinicznym we Wrocławiu czy Klinice Neurochirurgii Uniwersytetu Medycznego w Lublinie. Na razie neurostymulatory DBS produkowane są głównie przez zagraniczne firmy, jak Medtronic, Boston Scientific i Abbott. Ale dziś również polskie startupy, np. NeuroDevice, prowadzą badania nad własnymi technologiami neuromodulacyjnymi.

Neurostymulatory, które uczą się pacjenta

Sztuczna inteligencja sprawia, że DBS staje się jeszcze skuteczniejsze. Dzięki analizie skanów mózgu pacjenta i porównaniu ich z danymi z wcześniejszych operacji, AI precyzyjnie wskazuje neurochirurgom najlepsze miejsce wszczepienia elektrod. To z kolei pozwala zminimalizować ryzyko uszkodzenia istotnych struktur mózgowych i oczywiście sprawia, że implant działa precyzyjniej. Dzięki AI nowoczesne implanty DBS mogą również dynamicznie dopasowywać siłę i częstotliwość stymulacji do aktywności mózgu pacjenta.

Profesor Tim Denison z Uniwersytetu Oksfordzkiego pracuje nad implantami mózgowymi, które mogą monitorować i modulować aktywność neuronalną w czasie rzeczywistym. To oznacza, że w przyszłości neurostymulatory mogą automatycznie „wyłączać” ból, zanim pacjent go odczuje. Już dziś dostępny jest neurostymulator Intellis™ z technologią AdaptiveStim™ firmy Medtronic, który automatycznie dostosowuje terapię do pozycji ciała i aktywności pacjenta. Można go porównać do inteligentnego termostatu, który automatycznie reguluje temperaturę w domu – tyle że tutaj celem jest komfort pacjenta, a nie ciepło w salonie.

Czy czeka nas życie bez bólu?

Elon Musk i jego Neuralink idą jeszcze dalej – chcą stworzyć interfejs mózg-komputer (BCI), który pozwoli nie tylko regulować aktywność neuronów, ale też wchodzić w interakcję z urządzeniami cyfrowymi w czasie rzeczywistym.

Co to oznacza w kontekście terapii bólu? Zamiast biernie polegać na ustawieniach neurostymulatora, pacjent mógłby sam „sterować” bólem za pomocą myśli. Neuralink mógłby także analizować aktywność mózgu, przewidywać epizody bólu i tłumić je, zanim pacjent w ogóle je odczuje. Rozwój tej technologii może całkowicie zmienić sposób leczenia – zamiast tabletek przeciwbólowych, wystarczyłby precyzyjnie zaprogramowany implant.

To już nie tylko kontrola bólu, ale potencjalnie zupełnie nowy sposób zarządzania własnym ciałem. Nowoczesna medycyna coraz śmielej przekracza kolejne granice – budzi jednocześnie niepokój i obietnicę komfortu, której trudno się oprzeć.