Gate control theory
પીડાનો દ્વાર નિયંત્રણ સિદ્ધાંત ભારપૂર્વક જણાવે છે કે બિન-પીડાદાયક ઇનપુટ ચેતા "દરવાજા" ને પીડાદાયક ઇનપુટ માટે બંધ કરે છે, જે પીડાની સંવેદનાને કેન્દ્રીય ચેતાતંત્રમાં મુસાફરી કરતા અટકાવે છે. પીડાનો દ્વાર નિયંત્રણ સિદ્ધાંત વર્ણવે છે કે કેવી રીતે બિન-પીડાદાયક સંવેદનાઓ પીડાદાયક સંવેદનાને ઓવરરાઇડ કરી શકે છે અને ઘટાડી શકે છે. એક પીડાદાયક, નોસિસેપ્ટિવ ઉત્તેજના પ્રાથમિક એફેરન્ટ તંતુઓને ઉત્તેજિત કરે છે અને પ્રસારણ કોષો દ્વારા મગજમાં પ્રવાસ કરે છે. ટ્રાન્સમિશન કોશિકાઓની વધતી જતી પ્રવૃત્તિ દેખીતી પીડામાં પરિણમે છે. તેનાથી વિપરીત, સંક્રમણ કોષોની ઘટતી પ્રવૃત્તિ દેખીતી પીડાને ઘટાડે છે. દ્વાર નિયંત્રણ સિદ્ધાંતમાં, બંધ "દ્વાર" એ વર્ણવે છે કે જ્યારે પ્રસારણ કોષોમાં ઇનપુટ અવરોધિત થાય છે, તેથી પીડાની સંવેદના ઘટાડે છે. એક ખુલ્લો "દરવાજો" વર્ણવે છે કે ટ્રાન્સમિશન કોષોમાં ઇનપુટની મંજૂરી ક્યારે આપવામાં આવે છે, તેથી પીડાની સંવેદના થાય છે. રોનાલ્ડ મેલઝેક અને પેટ્રિક વોલ દ્વારા સૌપ્રથમ 1965 માં પ્રસ્તાવિત, આ સિદ્ધાંત પીડાની ધારણા પર મનોવિજ્ઞાનની અગાઉ અવલોકન કરેલી અસર માટે શારીરિક સમજૂતી આપે છે. વિશિષ્ટતા સિદ્ધાંત અને પેરિફેરલ પેટર્ન સિદ્ધાંતમાંથી મેળવેલા પ્રારંભિક ખ્યાલોને જોડીને, દ્વાર નિયંત્રણ સિદ્ધાંતને પીડાના સૌથી પ્રભાવશાળી સિદ્ધાંતોમાંથી એક માનવામાં આવે છે. આ થિયરીએ ન્યુરલ આધાર પૂરો પાડ્યો જેણે વિશિષ્ટતા અને પેટર્ન સિદ્ધાંતોને સુમેળ કર્યો-અને આખરે પીડા સંશોધનમાં ક્રાંતિ લાવી. તેમ છતાં કેટલાક મહત્વપૂર્ણ અવલોકનો છે કે દ્વાર નિયંત્રણ સિદ્ધાંત પર્યાપ્ત રીતે સમજાવી શકતો નથી, આ સિદ્ધાંત પીડાનો સિદ્ધાંત છે જે પીડાની ધારણાના શારીરિક અને મનોવૈજ્ઞાનિક પાસાઓ માટે સૌથી સચોટ રીતે જવાબદાર છે. એમ્સ્ટર્ડમ યુનિવર્સિટીના ડચ સંશોધક વિલેમ નૂર્ડેનબોસ (1910-1990) એ 1959માં એક મોડેલની દરખાસ્ત કરી હતી જેમાં નાના (અનમાયલિનેટેડ) અને જાડા (માયલિનેટેડ) તંતુઓ વચ્ચેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા દર્શાવવામાં આવી હતી. આ મોડેલમાં, ઝડપી (માયલિનેટેડ) તંતુઓ ધીમા (અનમાયલિનેટેડ) તંતુઓને અવરોધે છેઃ "ઝડપી અવરોધો ધીમા". સૂચિત પદ્ધતિઓ જ્યારે તમે નકારાત્મક લાગણી અનુભવો છો, જેમ કે બમ્પમાંથી દુખાવો અથવા બગના ડંખથી ખંજવાળ, ત્યારે સામાન્ય પ્રતિક્રિયા એ પીડાદાયક બમ્પને ઘસવાથી અથવા ખંજવાળના ડંખને ખંજવાળ કરીને લાગણીને દૂર કરવાનો પ્રયાસ છે. ગેટ કંટ્રોલ થિયરી ભારપૂર્વક જણાવે છે કે જે ચેતા પીડા સંકેતોને પ્રસારિત કરતી નથી, જેને નોનનોસિસેપ્ટિવ ફાઈબર્સ કહેવાય છે, તે પીડા તંતુઓના સંકેતોમાં દખલ કરી શકે છે, જેનાથી પીડા અટકાય છે. એવું સૂચવવામાં આવે છે કે બંને નાના-વ્યાસ (પીડા-પ્રસારિત) અને મોટા-વ્યાસ (સ્પર્શ-, દબાણ-, અને કંપન-પ્રસારિત) સંલગ્ન ચેતા તંતુઓ ઈજાના સ્થળથી પૃષ્ઠીય શિંગડામાં બે સ્થળોએ માહિતી વહન કરે છેઃ પ્રસારણ કોષો કે જે મગજને પીડા સંકેત આપે છે, અને 2. અવરોધક ઇન્ટર્ન્યુરોન્સ કે જે પ્રસારણ કોષની પ્રવૃત્તિને અવરોધે છે. ટ્રાન્સમિશન કોષોનું સક્રિયકરણ ઉત્તેજક નાના-વ્યાસ અને ઉત્તેજક મોટા-વ્યાસના તંતુઓ બંનેમાંથી થાય છે. જો કે, અવરોધક ઇન્ટરન્યુરોનનું સક્રિયકરણ બદલાય છેઃ મોટા વ્યાસના તંતુઓ ઇન્ટરન્યુરોનને ઉત્તેજિત કરે છે, જે આખરે ટ્રાન્સમિશન સેલ ફાયરિંગને ઘટાડે છે, જ્યારે નાના વ્યાસના તંતુઓ અવરોધક ઇન્ટરન્યુરોનને અટકાવે છે જે ટ્રાન્સમિશન સેલમાં અવરોધક ઇનપુટને ઘટાડે છે. તેથી, જ્યારે મોટા-વ્યાસના તંતુઓ (સ્પર્શ, દબાણ અને કંપન-પ્રસારણ) માં વધુ પ્રવૃત્તિ નાના-વ્યાસ (પીડા-પ્રસારણ) તંતુઓની પ્રવૃત્તિના સંબંધમાં થાય છે ત્યારે ઓછી પીડા અનુભવાય છે (ટ્રાન્સમિશન સેલ પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો દ્વારા). પેરિફેરલ ચેતાતંત્રમાં એવા કેન્દ્રો હોય છે જ્યાં પીડા ઉત્તેજનાઓને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. કરોડરજ્જુના ડોર્સલ હોર્નના કેટલાક વિસ્તારો કે જે લેમિને તરીકે ઓળખાતા Aδ અને C તંતુઓમાંથી પીડા ઉત્તેજના પ્રાપ્ત કરવામાં સામેલ છે, તે પણ Aβ તંતુઓમાંથી ઇનપુટ મેળવે છે. નોનનોસિસેપ્ટિવ તંતુઓ પરોક્ષ રીતે પીડા તંતુઓની અસરોને અટકાવે છે, તેમના ઉત્તેજનાના પ્રસારણ માટે 'દ્વાર બંધ કરે છે'. લેમિનેના અન્ય ભાગોમાં, પીડા તંતુઓ નોનનોસિસેપ્ટિવ તંતુઓની અસરોને પણ અટકાવે છે, 'દરવાજો ખોલે છે'. ડોર્સલ ચેતાના અંતનો આ પ્રીસિનેપ્ટિક અવરોધ ચોક્કસ પ્રકારના GABAA રીસેપ્ટર્સ દ્વારા થઈ શકે છે (α1 GABAA રીસેપ્ટર્સ દ્વારા નહીં અને ગ્લાયસીન રીસેપ્ટર્સના સક્રિયકરણ દ્વારા નહીં કે જે આ પ્રકારના ટર્મિનલ્સથી પણ ગેરહાજર હોય છે). આમ, અમુક GABAA રીસેપ્ટર પેટા પ્રકારો પરંતુ ગ્લાયસીન રીસેપ્ટર નહીં પણ નોસિસેપ્શન અને પીડા સંક્રમણને પૂર્વસંયોજિત રીતે નિયંત્રિત કરી શકે છે. Aβ અને C તંતુઓ સાથે અવરોધક જોડાણ અસ્તિત્વમાં હોઈ શકે છે, જે સમાન પ્રક્ષેપણ ચેતાકોષ પર સિનેપ્સ બનાવી શકે છે. એ જ ચેતાકોષો અવરોધક ઇન્ટરન્યુરોન સાથે સિનેપ્સ પણ બનાવી શકે છે જે પ્રક્ષેપણ ચેતાકોષ પર પણ સિનેપ્સ કરે છે, જે તક ઘટાડે છે કે બાદમાં ફાયર કરશે અને મગજમાં પીડા ઉત્તેજના પ્રસારિત કરશે (જમણી બાજુની છબી). અવરોધક ઇન્ટરન્યુરોન સ્વયંભૂ રીતે ફાયર કરે છે. સી ફાઇબરનું સિનેપ્સ અવરોધક ઇન્ટરન્યુરોનને અટકાવશે, પરોક્ષ રીતે પ્રક્ષેપણ ચેતાકોષની ગોળીબારની તકમાં વધારો કરશે. બીજી બાજુ, Aβ ફાઇબર, અવરોધક ઇન્ટરન્યુરોન સાથે ઉત્તેજક જોડાણ બનાવે છે, આમ પ્રક્ષેપણ ચેતાકોષની ગોળીબારની તક ઘટાડે છે (C ફાઇબરની જેમ, Aβ ફાઇબર પણ પ્રક્ષેપણ ચેતાકોષ પર જ ઉત્તેજક જોડાણ ધરાવે છે). આમ, C અને Aβ તંતુઓના ઉશ્કેરણીના સંબંધિત દરના આધારે, નોનનોસિસેપ્ટિવ ફાઇબરનું ઉશ્કેરણી પ્રક્ષેપણ ચેતાકોષના ઉશ્કેરણીને અને પીડા ઉત્તેજનાના પ્રસારણને અટકાવી શકે છે. ઇતિહાસ અને વારસો ગેટ નિયંત્રણ સિદ્ધાંત ભારપૂર્વક જણાવે છે કે ચેતા સક્રિયકરણ કે જે પીડા સંકેતોને પ્રસારિત કરતા નથી, જેને નોનનોસિસેપ્ટિવ ફાઈબર્સ કહેવાય છે, તે પીડા તંતુઓના સંકેતોમાં દખલ કરી શકે છે, જેનાથી પીડા અટકાય છે. અફેરન્ટ પીડા-ગ્રહણશીલ ચેતા, જે મગજમાં સંકેતો લાવે છે, તેમાં ઓછામાં ઓછા બે પ્રકારના તંતુઓ હોય છે-એક ઝડપી, પ્રમાણમાં જાડું, માયલિનેટેડ "Aδ" તંતુ જે તીવ્ર પીડા સાથે ઝડપથી સંદેશો વહન કરે છે, અને એક નાનું, અનમાયલિનેટેડ, ધીમું "C" તંતુ જે લાંબા ગાળાના ધબકારા અને ક્રોનિક પીડા વહન કરે છે. મોટા વ્યાસના Aβ તંતુઓ નોન-નોસિસેપ્ટિવ હોય છે (પીડા ઉત્તેજના પ્રસારિત કરતા નથી) અને Aδ અને C તંતુઓ દ્વારા ગોળીબારની અસરોને અટકાવે છે. જ્યારે 1965માં પ્રથમ વખત તેની દરખાસ્ત કરવામાં આવી ત્યારે આ સિદ્ધાંતને નોંધપાત્ર સંશયવાદનો સામનો કરવો પડ્યો હતો. ઘણા ફેરફારોમાંથી પસાર થવું પડ્યું હોવા છતાં, તેની મૂળભૂત વિભાવના યથાવત રહે છે. રોનાલ્ડ મેલઝેક અને પેટ્રિક વોલએ 1965 ના વિજ્ઞાન લેખ "પેઇન મિકેનિઝમ્સઃ એ ન્યૂ થિયરી" માં પીડાના તેમના "ગેટ કંટ્રોલ" સિદ્ધાંતની રજૂઆત કરી હતી. લેખકોએ સૂચવ્યું હતું કે પાતળા (પીડા) અને મોટા વ્યાસ (સ્પર્શ, દબાણ, કંપન) બંને ચેતા તંતુઓ ઇજાના સ્થળથી કરોડરજ્જુમાં બે સ્થળોએ માહિતી વહન કરે છેઃ પ્રસારણ કોષો કે જે પીડાના સંકેતને મગજ સુધી લઈ જાય છે, અને અવરોધક ઇન્ટરન્યુરોન્સ કે જે પ્રસારણ કોષની પ્રવૃત્તિને અવરોધે છે. પાતળા અને મોટા વ્યાસના બંને રેસામાં પ્રવૃત્તિ પ્રસારણ કોષોને ઉત્તેજિત કરે છે. પાતળા ફાઇબરની પ્રવૃત્તિ અવરોધક કોષોને અવરોધે છે (પ્રસારણ કોષને આગ લગાડવાની મંજૂરી આપે છે) અને મોટા વ્યાસની ફાઇબર પ્રવૃત્તિ અવરોધક કોષોને ઉત્તેજિત કરે છે (પ્રસારણ કોષની પ્રવૃત્તિને અવરોધે છે). તેથી, અવરોધક કોષમાં પાતળા ફાઇબરની પ્રવૃત્તિના સંબંધમાં વધુ મોટા ફાઇબર (સ્પર્શ, દબાણ, કંપન) પ્રવૃત્તિ, ઓછી પીડા અનુભવાય છે. આપણે સ્મેકને શા માટે ઘસવું તે સમજાવવા માટે લેખકોએ ન્યુરલ "સર્કિટ ડાયાગ્રામ" દોર્યું હતું. તેઓએ માત્ર ઈજાના સ્થળથી અવરોધક અને પ્રસારણ કોષો સુધી અને કરોડરજ્જુથી મગજ સુધી મુસાફરી કરતા સંકેતને જ નહીં, પરંતુ ઈજાના સ્થળથી સીધા જ દોરી સુધી મગજ સુધી મુસાફરી કરતા સંકેતને પણ ચિત્રિત કર્યો (અવરોધક અને પ્રસારણ કોષોને બાયપાસ કરીને) જ્યાં, મગજની સ્થિતિના આધારે, તે અવરોધક કોષ પ્રવૃત્તિ (અને તેથી પીડાની તીવ્રતા) ને નિયંત્રિત કરવા માટે કરોડરજ્જુમાં પાછા સંકેતને ટ્રિગર કરી શકે છે. આ સિદ્ધાંતે પીડાની ધારણા પર મનોવિજ્ઞાનની અગાઉ અવલોકન કરાયેલી અસર માટે શારીરિક સમજૂતી આપી હતી. 1968માં, દ્વાર નિયંત્રણ સિદ્ધાંતની રજૂઆતના ત્રણ વર્ષ પછી, રોનાલ્ડ મેલઝેકે તારણ કાઢ્યું હતું કે પીડા એ અસંખ્ય સંવેદનાત્મક, લાગણીશીલ, જ્ઞાનાત્મક અને મૂલ્યાંકનકારી ઘટકો સાથે બહુ-પરિમાણીય સંકુલ છે. મેલઝેકનું વર્ણન ઇન્ટરનેશનલ એસોસિએશન ફોર ધ સ્ટડી ઓફ પેઇન દ્વારા પીડાની સમકાલીન વ્યાખ્યામાં સ્વીકારવામાં આવ્યું છે. ન્યુરલ આર્કિટેક્ચરની રજૂઆતમાં ભૂલો હોવા છતાં, ગેટ કંટ્રોલનો સિદ્ધાંત હાલમાં એકમાત્ર સિદ્ધાંત છે જે પીડાના શારીરિક અને મનોવૈજ્ઞાનિક પાસાઓ માટે સૌથી સચોટ રીતે જવાબદાર છે. ગેટ કંટ્રોલ થિયરીએ એક સદી જૂની ચર્ચાને સમાપ્ત કરવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો કે શું પીડા ચોક્કસ ચેતા તત્વો (વિશિષ્ટતા સિદ્ધાંત) દ્વારા અથવા કન્વર્જન્ટ સોમાટોસેન્સરી સબસિસ્ટમની અંદર પેટર્નવાળી પ્રવૃત્તિ (પેટર્ન થિયરી) દ્વારા રજૂ થાય છે. જો કે હવે તેને ન્યુરલ આર્કિટેક્ચરની રજૂઆતમાં ભૂલો સાથે વધુ સરળ માનવામાં આવે છે, તેમ છતાં ગેટ કંટ્રોલ થિયરીએ પીડા સંશોધનમાં ઘણા અભ્યાસોને પ્રોત્સાહન આપ્યું અને પીડા વિશેની આપણી સમજણને નોંધપાત્ર રીતે ઉન્નત કરી. ઉપચારાત્મક ઉપયોગો દ્વાર નિયંત્રણ સિદ્ધાંતની પદ્ધતિનો ઉપચારાત્મક રીતે ઉપયોગ કરી શકાય છે. ગેટ નિયંત્રણ સિદ્ધાંત આમ સમજાવે છે કે કેવી રીતે ઉત્તેજના જે માત્ર નોનનોસિસેપ્ટિવ ચેતાને સક્રિય કરે છે તે પીડાને અટકાવી શકે છે. જ્યારે વિસ્તારને ઘસવામાં આવે ત્યારે પીડા ઓછી થતી હોય તેવું લાગે છે કારણ કે નોનનોસિસેપ્ટિવ તંતુઓનું સક્રિયકરણ લેમિનેમાં નોસિસેપ્ટિવ તંતુઓના ગોળીબારને અટકાવે છે. ટ્રાન્સકુટેનીયસ ઇલેક્ટ્રિકલ નર્વ સ્ટિમ્યુલેશન (TENS) માં, નોનનોસિસેપ્ટિવ તંતુઓ આ અસર પેદા કરવા માટે ઇલેક્ટ્રોડ્સ સાથે પસંદગીયુક્ત રીતે ઉત્તેજિત થાય છે અને તેથી પીડા ઘટાડે છે. પીડાની સંવેદના ઘટાડવામાં સામેલ મગજનો એક વિસ્તાર પેરીએક્યુડક્ટલ ગ્રે મેટર છે જે ત્રીજા ક્ષેપક અને ક્ષેપક પ્રણાલીના મગજનો જળમાર્ગને ઘેરી લે છે. આ વિસ્તારની ઉત્તેજના ઉતરતા માર્ગોને સક્રિય કરીને એનાલ્જેસિયા (પરંતુ સંપૂર્ણ નિષ્ક્રિયતા નહીં) ઉત્પન્ન કરે છે જે કરોડરજ્જુના લેમિનેમાં નોસિસેપ્ટર્સને સીધા અને પરોક્ષ રીતે અટકાવે છે. ઉતરતા માર્ગો કરોડરજ્જુના ઓપિઓઇડ રીસેપ્ટર ધરાવતા ભાગોને પણ સક્રિય કરે છે. અસરગ્રસ્ત માર્ગો એકબીજા સાથે રચનાત્મક રીતે દખલ કરે છે, જેથી મગજ પીડાની માત્રાને નિયંત્રિત કરી શકે છે, જેના આધારે સંભવિત લાભ મેળવવા માટે પીડા ઉત્તેજનાઓને અવગણવામાં આવે છે. મગજ નક્કી કરે છે કે સમય જતાં કઈ ઉત્તેજનાઓને અવગણવી નફાકારક છે. આમ, મગજ પીડાની ધારણાને એકદમ સીધી રીતે નિયંત્રિત કરે છે, અને પીડાના એવા સ્વરૂપોને બંધ કરવા માટે "પ્રશિક્ષિત" કરી શકાય છે જે "ઉપયોગી" નથી. આ સમજણ મેલઝેકને ભારપૂર્વક જણાવવા તરફ દોરી ગઈ કે પીડા મગજમાં છે. દ્વાર નિયંત્રણ સિદ્ધાંતે માઇન્ડફુલનેસ-આધારિત પીડા વ્યવસ્થાપન (એમબીપીએમ) ના વિકાસને પ્રભાવિત કર્યો. આ પણ જુઓ સ્પર્શેન્દ્રિય પ્રેરિત એનાલ્જેસિયા ન્યુરોમેટ્રિક્સ સંદર્ભો પીડા