Мельзак и его сотрудники утверждают, что формирование болевого ощущения начинается в задних рогах спинного мозга. Здесь находятся нервные клетки, модулирующие импульсы, поступающие с периферии. Решающую роль в превращении или непревращении поступившего сигнала в болевой играет желатинозная субстанция
. Она как бы «настраивает» клетки задних рогов, задает тон, включает определенные тоны и обертоны. Импульсы от рецепторов приходят в спинной мозг по толстым (Рис. 22. Схематическая диаграмма теории «входных ворот» (по Мельзаку и Уоллу, 1965)
Итак, клетки спинного мозга — так называемые передаточные клетки (ПК) — получают импульсы как по толстым, так и тонким нервным волокнам (1, 2). Импульсы модулируются желатинозной субстанцией (ЖС). Под ее влиянием они могут усиливаться (+) и ослабевать (—). Сигналы с толстых волокон подавляют передачу возбуждения (закрывают ворота), с тонких — активируют ее (открывают ворота). Импульс, поступивший по толстым волокнам («быстрая боль»), мгновенно оценивается высшими уровнями нервной системы. Эту оценку приводит специальная контролирующая система головного мозга. В тот момент, когда возбуждение в передаточных клетках спинного мозга достигло какого-то критического уровня, «входные ворота» открываются и происходит формирование болевого ощущения со всеми его болевыми и противоболевыми компонентами. При этом желатинозная субстанция действует в двух направлениях. Она способна блокировать импульсы, поступающие с периферии, и может способствовать образованию медиаторов в нервных клетках, тем самым усиливая или притормаживая проведение возбуждения в центральной нервной системе.
В дальнейшем Мельзак предпринял попытку расчленить единое болевое ощущение на три основных слагаемых. Физиологические особенности боли как одного из чувств (шестое чувство) регулируются спинно-бугровой системой, передающей импульсы с периферии в мозг. Мощная мотивационно-эмоциональная сфера боли связана с состоянием лимбико-ретикулярных структур мозга, которые побуждают живой организм совершать те или иные действия. И, наконец, познание, оценка боли и сопоставление ее с накопленным опытом совершается высшими отделами головного мозга, в первую очередь корой больших полушарий.
Таким образом, сигналы, поступающие от рецепторов, иногда достаточно сильные, чтобы вызвать боль, демпфируются и не доходят до сознания. В этом «повинна» желатинозная субстанция — либо вся, либо отдельные ее слои (пластины). Она придает им определенную модальность, которая может быть воспринята корой мозга и как ощущение прикосновения, и как чувство боли. В свою очередь сама центральная нервная система может затормозить превращение импульса в болевой, вводя в действие нисходящие противоболевые механизмы. Все это приводит к задержке иногда сильного, иногда даже сверхсильного импульса у «входных ворот» и к отсутствию болевого ощущения.
Теория Мельзака позволяет весьма убедительно объяснить действие некоторых противоболевых препаратов на организм. Быть может, поэтому она получила столь широкое распространение среди фармакологов, занимающихся проблемой обезболивания.