Nel 1954, due ricercatori della McGill University in Canada hanno scoperto per caso come gli esseri umani imparano a ripetere comportamenti che sono benefici per la nostra sopravvivenza. Un elettrodo impiantato nel cervello di un topo era scivolato dalla sua posizione prevista e si era posato sul... fascio proencefalo mediale , un gruppo di cellule nervose che conduce dal profondo del cervello alla corteccia prefrontale. Dopo aver erogato una serie di scariche elettriche all'elettrodo, il topo mostrò un vivo interesse per l'area della sua scatola che stava esplorando quando ricevette la prima scossa.
All'inizio, i ricercatori, James Olds e Peter Milner, credevano di aver trovato la regione del cervello responsabile del governo della curiosità [fonte:Linden]. Dopo ulteriori indagini, Olds e Milner si resero conto che quello che avevano scoperto era il cervello... centro ricompense , un sistema di regioni associate a fornire un senso di piacere in cambio di determinati comportamenti come mangiare e accoppiarsi. Questa scoperta fu rivoluzionaria; ha mostrato che gli animali, compresi gli umani, sono attrezzati per imparare attraverso la motivazione.
Ma la motivazione va in entrambe le direzioni. Gli animali possono anche essere motivati a non ripetere un comportamento, e uno dei grandi maestri di questa lezione è il dolore.
Le prime indagini sulla natura del dolore lo trovarono un concetto abbastanza semplice. nocicettori , recettori nervosi del dolore specializzati, percepire danni o potenziali danni ai tessuti attraverso stimoli come lacerazioni, aumento o diminuzione della temperatura, schiacciamento, o altre modalità di lesione. Questa sensazione si traduce in un impulso elettrico, e poi viaggia nel cervello dove viene vissuto come dolore. Formiamo ricordi di queste sensazioni; impariamo a non toccare una stufa calda, fare attenzione quando si utilizza un coltello da intaglio, avvolgersi al freddo. Ricordiamo il dolore per imparare ad evitare comportamenti dannosi.
Ancora, il dolore non è così semplice. L'esperienza del dolore non è solo fisica; è anche accompagnato da dolore emotivo e psicologico. In tandem, sono conosciuti come sofferenza. Il ricordo del dolore può anche durare più a lungo dei suoi benefici poiché il dolore acuto diventa dolore cronico.
Ulteriori ricerche hanno scoperto che i percorsi utilizzati dagli impulsi del dolore eccitano non solo le aree del cervello che sperimentano la sensazione fisica, ma anche quelli associati all'emozione e alla cognizione [fonte:Chapman]. Il dolore non è solo un'esperienza fisica; l'associazione tra cognizione (consapevolezza superiore) ed emozione attribuisce un significato all'esperienza del dolore. Queste caratteristiche aggiuntive del dolore sembrano aiutare gli umani a creare ricordi più raffinati di un'esperienza dolorosa, che può aiutare a impedire alla persona di ripeterlo in futuro [fonte:Ackerman].
Però, la mente cognitiva non è la sola a formare ricordi di dolore. La ricerca sul sistema nervoso ha scoperto che può anche formare ricordi di dolore, che può persistere anche dopo la rimozione del tessuto. Il cosidetto fenomeno dell'arto fantasma illustra come la mente può conservare la sua capacità di provare dolore, anche dopo che i nocicettori non sono più presenti. Gli studi dimostrano che i pazienti che hanno subito l'amputazione tendono a provare la sensazione dell'arto fantasma molto più frequentemente rispetto alle persone che hanno perso un arto congenitamente [fonte:Melzack, et al]. Infatti, recenti studi hanno scoperto che la persistenza della memoria del dolore può portare ad una ristrutturazione della funzione del sistema nervoso. Questo cambiamento può portare a dolore cronico , la sensazione di dolore in una persona sana.
La persistenza della memoria del dolore che può durare oltre la sua funzione benefica ha portato alla ricerca di modi per alleviare il dolore cronico. La ricerca ha dimostrato che il modo migliore per contrastare il dolore cronico è innanzitutto prevenire la formazione di ricordi dolorosi. L'anestesia impedisce alla mente cosciente di formare ricordi di dolore durante una lesione intenzionale come un intervento chirurgico. Ancora, il sistema nervoso può ancora formare i propri ricordi di dolore. I professionisti medici lo stanno scoprendo analgesici -- farmaci che prevengono il dolore nel sistema nervoso -- somministrati ai pazienti prima dell'intervento chirurgico prevengono la formazione cronica della memoria del dolore, che diminuisce lo sviluppo del dolore cronico in seguito [fonte:Ackerman].