Для наших целей нет необходимости изучать детальную анатомию этих слоев. Однако следует помнить о важном общем принципе: разные потоки различных типов сенсорных раздражителей (боль, легкое прикосновение, ласка и т. д.), как правило, по отдельности проходят через спинной мозг к головному, но при этом наблюдается заметное смешение сигналов.
Например, тип нейрона в спинном роге позвоночника под названием нейрон широкого динамического диапазона объединяет информацию о боли и легком прикосновении. Это смешение боли с сигналами не-боли в спинном мозге может объяснить, почему такое действие, как потирание разбитого локтя, может временно притупить страдание от этой травмы.
Интеграция нейронов широкого динамического диапазона и различных типов болевых сигналов может иногда приводить к сенсорным иллюзиям. Например, некоторые нейроны широкого динамического диапазона в спинном роге позвоночника получают информацию о боли как от внутренних органов, так и от кожи. Страдающие стенокардией (недостаточным притоком крови к сердечной мышце) часто испытывают ощущение боли, идущее будто от левой руки, даже если эта конечность не повреждена. Эта «приведенная боль» подтверждает, что мы не всегда можем точно расшифровать сенсорный мир. В этом случае электрическая схема спинного мозга построена таким образом, что это создает путаницу. Возникает вопрос: есть ли преимущество в том, что болевые сигналы сходятся и создают двусмысленность? Краткий ответ: мы не знаем.
Нет единой области мозга, которая отвечает за регистрацию боли. Скорее, восприятие боли распределяется по группе областей мозга, каждая из отвечает за свой аспект. Существует по крайней мере пять различных нервных путей, которые несут информацию о боли от нейронов спинного рога позвоночника, но мы сфокусируемся только на трех из них.
Спиногипоталамический путь активирует гипоталамус, структуру в основании головного мозга, чтобы произвести быстрые подсознательные, вызванные болью изменения частоты сердечных сокращений и температуры тела: дыхание, сокращение основных мышц и секрецию гормонов. Волокна второго, спиноталамического пути, возникают в нейронах спинного рога позвоночника, пересекают срединную линию, поднимаются в спинном мозге, а затем образуют синапсы в таламусе. Таламические нейроны, в свою очередь, посылают волокна в первичные и вторичные соматосенсорные кортикальные слои. Если электрод помещается в спиноталамический тракт и несколько его волокон кратковременно активируются, возникает отчетливо локализованное, явно выраженное болезненное ощущение.
