Медики из Китая и США доказали, что звук может снижать воспалительную боль у мышей и показали, что важно именно низкое отношение звука к окружающему шуму, а не вид звука. Авторы описали процесс через кортико-таламические пути в статье, опубликованной в Science.
Боль, выражающаяся в неприятных ощущениях или переживаниях, помогает отследить угрозу повреждения тканей организма. Однако зачастую этот защитный механизм имеет обратный эффект: длительная сильная боль значительно снижает качество жизни. Чтобы помочь таким пациентам, исследователи изучают то, как устроена боль и как можно ее уменьшить. Исследования показали, что снять ее могут не только препараты-анальгетики, но и, например, кофеин, показавший обезболиващий эффект на мышах, или даже прикосновения близких людей.
Музыка и другие звуки ранее также показали свою эффективность в снижении боли: нидерландские ученые с помощью метаанализа выявили способность музыкотерапии снижать послеоперационные боли, а группа из Вьетнама и Швеции обнаружила ее действие в снижении боли у детей во время люмбальной пункции. Но мехнизмы того, как музыка облегчает боль, еще не до конца изучены.
Исследователи из Китая и США при участии Вэньцзе Джоу (Wenjie Zhou) из Научно-технического университета Китая решили изучить анальгезирующий эффект звука, используя для этого мышей. Сначала авторы выявили какой именно звук снижает боль, а затем провели ряд экспериментов для описания этого механизма.
В первом этапе авторы использовали приятный (гармоничный) звук в 50 и 60 децибел, который поступал к экспериментальной группе мышей с воспалительной болью, вызванной введением полного адъюванта Фрейнда, через близко установленные динамики. Группа контрольных мышей проходила ту же процедуру, но для них звук был 45 децибел (привычный звук фонового шума).
Для измерения механической чувствительности авторы использовали филаменты фон Фрея, которые прижимали к воспаленному участку. Результат показал, что звук в 50 децибел поднял ноцицептивный порог мышей по сравнению с контрольной группой, а вот звук в 60 децибел не дал такого эффекта, причем разницы между консонирующим, диссонирующим звуком и белым шумом не было. Далее авторы статьи проверили, связан ли эффект именно с уровнем в 50 децибел или он зависит от разницы в интенсивности сигнала и окружающего шума. Для этого они включали белый шум различной интенсивности мышам, которые в это же время воспринимали окружающий шум в 57 децибел. Авторы обнаружили, что увеличение ноцицептивного порога зависит именно от разницы между шумом и этим звуком. В эксперименте порог увеличился только в ответ на звук в 62 децибела при окружающем шуме в 57 децибел: то есть анальгезирующий эффект возникает в связи с низким отношением шум/сигнал — в 5 децибел.
Тесты с лабиринтом и темно-светлой камерой не выявили тревожного поведения или стресса у мышей при 5 децибел и 15 децибел отношения шум/сигнал, что означает, что анальгезирующий механизм не связан со снижением тревоги или стресса. Проведя ряд испытаний, исследователи выявили, что звуки с низким отношением шум/сигнал ингибируют (подавляют) глутаматергические сигналы, идущие от слуховой коры в задние ядра таламуса и в задние вентральные ядра таламуса, который взаимодействует с областями, связанными с болью. Для проверки этой гипотезы авторы искусственно ингибировали эти пути и обнаружили эффект, который повторял влияние звука с низким отношением шум/сигнал. Активация же, наоборот, отменила этот эффект.
Авторы отмечают, что механизм снижения боли с помощью музыки у людей определенно сложнее. Их настоящее исследование — один из шагов на пути к созданию альтернативных способов снижения боли.
Исследователи изучают и другие способы снять неприятные ощущения. Например, американские ученые выявили, что искусственная медитация помогает снизить тревожность мышей, а плюшевый роботюлень израильских исследователей смог уменьшить субъективное ощущение боли у людей. Подробнее о том, как устроена боль и с чем она может быть связана, читайте в нашем материале «Просто больно».
Автор: Анастасия Ляшенко