Gate control theory
दर्द के द्वार नियंत्रण सिद्धांत का दावा है कि गैर-दर्दनाक इनपुट तंत्रिका "द्वार" को दर्दनाक इनपुट के लिए बंद कर देता है, जो दर्द संवेदना को केंद्रीय तंत्रिका तंत्र की यात्रा करने से रोकता है। दर्द का द्वार नियंत्रण सिद्धांत बताता है कि कैसे गैर-दर्दनाक संवेदनाएँ दर्दनाक संवेदनाओं को ओवरराइड और कम कर सकती हैं। एक दर्दनाक, नोकिसेप्टिव उत्तेजना प्राथमिक अभिवाही तंतुओं को उत्तेजित करती है और संचरण कोशिकाओं के माध्यम से मस्तिष्क तक जाती है। संचरण कोशिकाओं की बढ़ती गतिविधि के परिणामस्वरूप कथित दर्द में वृद्धि होती है। इसके विपरीत, संचरण कोशिकाओं की घटती गतिविधि कथित दर्द को कम करती है। गेट नियंत्रण सिद्धांत में, एक बंद "गेट" का वर्णन है कि संचरण कोशिकाओं में इनपुट कब अवरुद्ध होता है, इसलिए दर्द की अनुभूति को कम करता है। एक खुला "द्वार" बताता है कि कब संचरण कोशिकाओं में प्रवेश की अनुमति है, इसलिए दर्द की अनुभूति की अनुमति देता है। पहली बार 1965 में रोनाल्ड मेलज़ैक और पैट्रिक वॉल द्वारा प्रस्तावित, यह सिद्धांत दर्द की धारणा पर मनोविज्ञान के पहले देखे गए प्रभाव के लिए एक शारीरिक व्याख्या प्रदान करता है। विशिष्टता सिद्धांत और परिधीय पैटर्न सिद्धांत से प्राप्त प्रारंभिक अवधारणाओं को मिलाकर, द्वार नियंत्रण सिद्धांत को दर्द के सबसे प्रभावशाली सिद्धांतों में से एक माना जाता है। इस सिद्धांत ने एक तंत्रिका आधार प्रदान किया जिसने विशिष्टता और पैटर्न सिद्धांतों का मिलान किया-और अंततः दर्द अनुसंधान में क्रांति ला दी। हालांकि कुछ महत्वपूर्ण अवलोकन हैं कि द्वार नियंत्रण सिद्धांत पर्याप्त रूप से व्याख्या नहीं कर सकता है, यह सिद्धांत दर्द का सिद्धांत बना हुआ है जो दर्द की धारणा के शारीरिक और मनोवैज्ञानिक पहलुओं के लिए सबसे सटीक रूप से जिम्मेदार है। एम्स्टर्डम विश्वविद्यालय के एक डच शोधकर्ता विलेम नूर्डेनबोस (1910-1990) ने 1959 में एक मॉडल का प्रस्ताव रखा जिसमें छोटे (अनमाइलिनेटेड) और मोटे (माइलिनेटेड) तंतुओं के बीच परस्पर क्रिया की विशेषता थी। इस मॉडल में, तेज़ (माइलिनेटेड) फाइबर धीमे (अनमाइलिनेटेड) फाइबर को अवरुद्ध करते हैंः "तेज़ ब्लॉक धीमे"। प्रस्तावित तंत्र जब आप एक नकारात्मक भावना का अनुभव करते हैं, जैसे कि एक टक्कर से दर्द या एक कीड़े के काटने से खुजली, तो एक सामान्य प्रतिक्रिया दर्दनाक टक्कर को रगड़कर या खुजली के काटने से भावना को खत्म करने का प्रयास है। गेट नियंत्रण सिद्धांत इस बात पर जोर देता है कि दर्द के संकेतों को प्रसारित नहीं करने वाली नसों का सक्रियण, जिन्हें गैर-नोसिसेप्टिव फाइबर कहा जाता है, दर्द तंतुओं के संकेतों में हस्तक्षेप कर सकता है, जिससे दर्द बाधित हो सकता है। यह प्रस्तावित किया गया है कि दोनों छोटे-व्यास (दर्द-संचरण) और बड़े-व्यास (स्पर्श-, दबाव-, और कंपन-संचरण) अभिवाही तंत्रिका तंतु चोट के स्थान से पृष्ठीय सींग में दो गंतव्यों तक जानकारी ले जाते हैंः संचरण कोशिकाएँ जो दर्द के संकेत को मस्तिष्क तक ले जाती हैं, और 2. अवरोधक इंटरन्यूरॉन्स जो संचरण कोशिका गतिविधि को बाधित करते हैं। संचरण कोशिकाओं का सक्रियण उत्तेजक छोटे व्यास और उत्तेजक बड़े व्यास वाले तंतुओं दोनों से होता है। हालांकि, अवरोधक इंटरन्यूरॉन्स की सक्रियता भिन्न होती हैः बड़े व्यास वाले फाइबर इंटरन्यूरॉन को उत्तेजित करते हैं, जो अंततः संचरण कोशिका फायरिंग को कम करता है, जबकि छोटे व्यास वाले फाइबर अवरोधक इंटरन्यूरॉन को रोकते हैं जो संचरण कोशिका में अवरोधक इनपुट को कम करता है। इसलिए, कम दर्द (संचरण कोशिका गतिविधि में कमी के माध्यम से) तब महसूस किया जाता है जब बड़े व्यास वाले तंतुओं (स्पर्श, दबाव और कंपन-संचरण) में अधिक गतिविधि छोटे व्यास वाले तंतुओं (दर्द-संचरण) में गतिविधि के सापेक्ष होती है। परिधीय तंत्रिका तंत्र में ऐसे केंद्र होते हैं जिन पर दर्द उत्तेजनाओं को नियंत्रित किया जा सकता है। रीढ़ की हड्डी के पृष्ठीय सींग के कुछ क्षेत्र जो ए. डी. और सी फाइबर से दर्द उत्तेजना प्राप्त करने में शामिल होते हैं, जिन्हें लैमिने कहा जाता है, वे भी ए. बी. ए. फाइबर से इनपुट प्राप्त करते हैं। गैर-नोसिसेप्टिव फाइबर अप्रत्यक्ष रूप से दर्द तंतुओं के प्रभाव को रोकते हैं, जिससे उनकी उत्तेजनाओं के संचरण के लिए 'एक द्वार बंद' हो जाता है। लैमिने के अन्य हिस्सों में, दर्द फाइबर गैर-नोसिसेप्टिव फाइबर के प्रभाव को भी रोकते हैं, 'गेट खोलते हैं'। पृष्ठीय तंत्रिका अंत का यह प्रीसिनेप्टिक अवरोध विशिष्ट प्रकार के जी. ए. बी. ए. ए. रिसेप्टर्स के माध्यम से हो सकता है (α1 जी. ए. बी. ए. ए. रिसेप्टर के माध्यम से नहीं और ग्लाइसिन रिसेप्टर्स के सक्रियण के माध्यम से नहीं जो इस प्रकार के टर्मिनलों से भी अनुपस्थित हैं)। इस प्रकार, कुछ जी. ए. बी. ए. ए. रिसेप्टर उपप्रकार लेकिन ग्लाइसिन रिसेप्टर्स नहीं, प्रीसिनेप्टिक रूप से नोसिसेप्शन और दर्द संचरण को नियंत्रित कर सकते हैं। ए. बी. ए. और सी. तंतुओं के साथ एक अवरोधक संबंध मौजूद हो सकता है, जो एक ही प्रक्षेपण न्यूरॉन पर एक सिनेप्स बना सकता है। वही न्यूरॉन्स एक अवरोधक इंटरन्यूरॉन के साथ सिनेप्स भी बना सकते हैं जो प्रोजेक्शन न्यूरॉन पर भी सिनेप्स करता है, इस संभावना को कम करता है कि बाद वाला फायर करेगा और दर्द उत्तेजनाओं को मस्तिष्क (दाईं ओर की छवि) में संचारित करेगा। अवरोधक इंटरन्यूरॉन अनायास आग लगाता है। सी फाइबर का सिनेप्स अवरोधक इंटरन्यूरॉन को रोक देगा, जिससे अप्रत्यक्ष रूप से प्रक्षेपण न्यूरॉन की गोलीबारी की संभावना बढ़ जाएगी। दूसरी ओर, ए. बी. ए. फाइबर, अवरोधक इंटरन्यूरॉन के साथ एक उत्तेजक संबंध बनाता है, इस प्रकार प्रक्षेपण न्यूरॉन की गोलीबारी की संभावना को कम करता है (सी फाइबर की तरह, ए. बी. ए. फाइबर का भी प्रक्षेपण न्यूरॉन पर एक उत्तेजक संबंध होता है)। इस प्रकार, सी और ए. बी. ए. तंतुओं के उद्दीपन की सापेक्ष दरों के आधार पर, नॉननोसिसेप्टिव फाइबर का उद्दीपन प्रक्षेपण न्यूरॉन के उद्दीपन और दर्द उत्तेजनाओं के संचरण को रोक सकता है। इतिहास और विरासत गेट नियंत्रण सिद्धांत का दावा है कि नसों का सक्रियण जो दर्द संकेतों को प्रसारित नहीं करते हैं, जिन्हें गैर-नोसिसेप्टिव फाइबर कहा जाता है, दर्द तंतुओं के संकेतों में हस्तक्षेप कर सकते हैं, जिससे दर्द बाधित हो सकता है। एफ़ेरेंट दर्द-ग्रहण तंत्रिकाएँ, जो मस्तिष्क में संकेत लाती हैं, उनमें कम से कम दो प्रकार के फाइबर होते हैं-एक तेज़, अपेक्षाकृत मोटा, माइलिनेटेड "ए. डी. ए". फाइबर जो तीव्र दर्द के साथ संदेशों को जल्दी ले जाता है, और एक छोटा, बिना माइलिनेटेड, धीमा "सी" फाइबर जो लंबे समय तक धड़कने और पुराने दर्द को वहन करता है। बड़े व्यास वाले ए. बी. ए. फाइबर गैर-नोसिसेप्टिव होते हैं (दर्द उत्तेजनाओं को प्रसारित नहीं करते हैं) और ए. डी. ए. और सी. फाइबर द्वारा फायरिंग के प्रभावों को रोकते हैं। जब इसे पहली बार 1965 में प्रस्तावित किया गया था, तो इस सिद्धांत को काफी संदेह का सामना करना पड़ा था। कई संशोधनों से गुजरने के बावजूद, इसकी मूल अवधारणा अपरिवर्तित बनी हुई है। रोनाल्ड मेलज़ैक और पैट्रिक वॉल ने 1965 के विज्ञान लेख "दर्द तंत्रः एक नया सिद्धांत" में दर्द के अपने "गेट नियंत्रण" सिद्धांत की शुरुआत की। लेखकों ने प्रस्ताव दिया कि दोनों पतले (दर्द) और बड़े व्यास (स्पर्श, दबाव, कंपन) तंत्रिका तंतु चोट के स्थान से रीढ़ की हड्डी में दो गंतव्यों तक जानकारी ले जाते हैंः संचरण कोशिकाएं जो दर्द संकेत को मस्तिष्क तक ले जाती हैं, और अवरोधक इंटरन्यूरॉन जो संचरण कोशिका गतिविधि को बाधित करती हैं। पतले और बड़े व्यास वाले दोनों तंतुओं में गतिविधि संचरण कोशिकाओं को उत्तेजित करती है। पतली फाइबर गतिविधि अवरोधक कोशिकाओं को बाधित करती है (संचरण कोशिका को आग लगाने की अनुमति देने के लिए प्रवृत्त) और बड़े व्यास की फाइबर गतिविधि अवरोधक कोशिकाओं को उत्तेजित करती है (संचरण कोशिका गतिविधि को बाधित करने के लिए प्रवृत्त)। इसलिए, अवरोधक कोशिका में पतले फाइबर गतिविधि के सापेक्ष अधिक बड़े फाइबर (स्पर्श, दबाव, कंपन) गतिविधि, कम दर्द महसूस किया जाता है। लेखकों ने एक तंत्रिका "परिपथ आरेख" तैयार किया था ताकि यह समझाया जा सके कि हम एक स्मैक को क्यों रगड़ते हैं। उन्होंने न केवल चोट के स्थान से अवरोधक और संचरण कोशिकाओं और रीढ़ की हड्डी से मस्तिष्क तक यात्रा करने वाले संकेत का चित्रण किया, बल्कि चोट के स्थान से सीधे कॉर्ड से मस्तिष्क तक यात्रा करने वाले संकेत का भी चित्रण किया (अवरोधक और संचरण कोशिकाओं को दरकिनार करते हुए) जहां, मस्तिष्क की स्थिति के आधार पर, यह अवरोधक कोशिका गतिविधि (और इसलिए दर्द की तीव्रता) को संशोधित करने के लिए रीढ़ की हड्डी के नीचे एक संकेत को ट्रिगर कर सकता है। इस सिद्धांत ने दर्द की धारणा पर मनोविज्ञान के पहले देखे गए प्रभाव के लिए एक शारीरिक व्याख्या की पेशकश की। 1968 में, द्वार नियंत्रण सिद्धांत की शुरुआत के तीन साल बाद, रोनाल्ड मेलज़ैक ने निष्कर्ष निकाला कि दर्द कई संवेदी, भावात्मक, संज्ञानात्मक और मूल्यांकन घटकों के साथ एक बहुआयामी जटिल है। मेलज़ैक के विवरण को इंटरनेशनल एसोसिएशन फॉर द स्टडी ऑफ पेन द्वारा दर्द की समकालीन परिभाषा में रूपांतरित किया गया है। तंत्रिका वास्तुकला की प्रस्तुति में खामियों के बावजूद, गेट नियंत्रण का सिद्धांत वर्तमान में एकमात्र सिद्धांत है जो दर्द के शारीरिक और मनोवैज्ञानिक पहलुओं के लिए सबसे सटीक रूप से जिम्मेदार है। गेट नियंत्रण सिद्धांत ने एक सदी पुरानी बहस को समाप्त करने का प्रयास किया कि क्या दर्द को विशिष्ट तंत्रिका तत्वों (विशिष्टता सिद्धांत) द्वारा या एक अभिसारी सोमाटोसेंसरी सबसिस्टम के भीतर पैटर्न गतिविधि (पैटर्न सिद्धांत) द्वारा दर्शाया जाता है। हालाँकि अब इसे तंत्रिका वास्तुकला की प्रस्तुति में खामियों के साथ अति सरलीकरण माना जाता है, गेट नियंत्रण सिद्धांत ने दर्द अनुसंधान में कई अध्ययनों को बढ़ावा दिया और दर्द के बारे में हमारी समझ को काफी उन्नत किया। उपचारात्मक उपयोग द्वार नियंत्रण सिद्धांत के तंत्र का उपयोग उपचारात्मक रूप से किया जा सकता है। गेट नियंत्रण सिद्धांत इस प्रकार बताता है कि कैसे उत्तेजना जो केवल गैर-नोसिसेप्टिव नसों को सक्रिय करती है, दर्द को रोक सकती है। जब क्षेत्र को रगड़ दिया जाता है तो दर्द कम होता प्रतीत होता है क्योंकि गैर-नोसिसेप्टिव तंतुओं का सक्रियण लैमिने में नोसिसेप्टिव तंतुओं के दहन को रोकता है। ट्रांसकुटेनियस इलेक्ट्रिकल नर्व स्टिमुलेशन (टी. ई. एन. एस.) में, इस प्रभाव को उत्पन्न करने के लिए नॉननोसिसेप्टिव फाइबर को इलेक्ट्रोड के साथ चुनिंदा रूप से उत्तेजित किया जाता है और इस तरह दर्द को कम किया जाता है। दर्द की संवेदना को कम करने में शामिल मस्तिष्क का एक क्षेत्र पेरीएक्यूडक्टल ग्रे मैटर है जो तीसरे निलय और निलय प्रणाली के मस्तिष्क जलसेतु को घेरता है। इस क्षेत्र की उत्तेजना अवरोही मार्गों को सक्रिय करके एनाल्जेसिया (लेकिन कुल सुन्न नहीं) पैदा करती है जो प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष रूप से रीढ़ की हड्डी के लैमिने में नोसिसेप्टर्स को रोकती है। अवरोही मार्ग रीढ़ की हड्डी के ओपिओइड रिसेप्टर युक्त हिस्सों को भी सक्रिय करते हैं। अभिव्यंजक मार्ग एक-दूसरे के साथ रचनात्मक रूप से हस्तक्षेप करते हैं, ताकि मस्तिष्क महसूस किए जाने वाले दर्द की डिग्री को नियंत्रित कर सके, जिसके आधार पर संभावित लाभ का पीछा करने के लिए दर्द उत्तेजनाओं को नजरअंदाज किया जाना चाहिए। मस्तिष्क यह निर्धारित करता है कि समय के साथ किन उत्तेजनाओं को नजरअंदाज करना लाभदायक है। इस प्रकार, मस्तिष्क दर्द की धारणा को सीधे नियंत्रित करता है, और दर्द के उन रूपों को बंद करने के लिए "प्रशिक्षित" किया जा सकता है जो "उपयोगी" नहीं हैं। इस समझ ने मेलज़ैक को यह दावा करने के लिए प्रेरित किया कि दर्द मस्तिष्क में है। गेट नियंत्रण सिद्धांत ने माइंडफुलनेस-आधारित दर्द प्रबंधन (एमबीपीएम) के विकास को प्रभावित किया। स्पर्श प्रेरित एनाल्जेसिया न्यूरोमैट्रिक्स संदर्भ दर्द भी देखें।