Międzynarodowy zespół naukowców zidentyfikował mechanizmy neuronalne, dzięki którym dźwięk tłumi ból u myszy. Wyniki, które mogą przyczynić się do rozwoju bezpieczniejszych metod leczenia bólu, zostały opublikowane w Science. Badaniami kierowali naukowcy z National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIDCR); University of Science and Technology of China, Hefei; oraz Anhui Medical University, Hefei, Chiny. NIDCR jest częścią National Institutes of Health.

„Potrzebujemy bardziej skutecznych metod zarządzania ostrym i przewlekłym bólem, a to zaczyna się od lepszego zrozumienia podstawowych procesów neuronalnych, które regulują ból”, powiedziała dyrektor NIDCR Rena D’Souza, D.D.S., Ph.D. „Odkrywając obwody, które pośredniczą w zmniejszaniu bólu przez dźwięk u myszy, to badanie dodaje krytyczną wiedzę, która może ostatecznie doprowadzić do nowych podejść w terapii bólu.”

Począwszy od 1960 roku, badania na ludziach wykazały, że muzyka i inne rodzaje dźwięków mogą pomóc w łagodzeniu ostrego i przewlekłego bólu, w tym bólu związanego z chirurgią dentystyczną i medyczną, porodem i porodem oraz rakiem. Jednak to, jak mózg wytwarza tę redukcję bólu, czyli analgezję, było mniej jasne.

„Badania obrazowania mózgu u ludzi wykazały, że pewne obszary mózgu są zaangażowane w analgezję wywołaną muzyką, ale są to tylko skojarzenia” – powiedział współautor badania Yuanyuan (Kevin) Liu, Ph.D., badacz Stadtman tenure-track w NIDCR. „U zwierząt możemy pełniej zbadać i manipulować obwodem, aby zidentyfikować zaangażowane substraty neuronalne”.

Badacze najpierw wystawili myszy z zapalonymi łapami na działanie trzech rodzajów dźwięków: przyjemnego utworu muzyki klasycznej, nieprzyjemnej zmiany aranżacji tego samego utworu oraz białego szumu. Co zaskakujące, wszystkie trzy rodzaje dźwięków, odtwarzane z niską intensywnością w stosunku do hałasu tła (mniej więcej na poziomie szeptu), zmniejszały wrażliwość na ból u myszy. Wyższe intensywności tych samych dźwięków nie miały wpływu na reakcje bólowe zwierząt.

„Byliśmy naprawdę zaskoczeni, że intensywność dźwięku, a nie kategoria czy postrzegana przyjemność dźwięku, ma znaczenie” – powiedział Liu.

W celu zbadania obwodów mózgowych leżących u podstaw tego efektu, badacze wykorzystali nieinfekcyjne wirusy połączone z białkami fluorescencyjnymi do śledzenia połączeń między regionami mózgu. Zidentyfikowali drogę od kory słuchowej, która odbiera i przetwarza informacje o dźwięku, do wzgórza, które działa jako stacja przekaźnikowa dla sygnałów sensorycznych, w tym bólu, pochodzących z ciała. U swobodnie poruszających się myszy biały szum o niskiej intensywności zmniejszał aktywność neuronów na odbiorczym końcu ścieżki we wzgórzu.

W przypadku braku dźwięku, tłumienie ścieżki za pomocą światła i technik opartych na małych cząsteczkach naśladowało efekty tłumienia bólu przez hałas o niskiej intensywności, podczas gdy włączanie ścieżki przywracało wrażliwość zwierząt na ból.

Liu powiedział, że nie jest jasne, czy podobne procesy mózgowe są zaangażowane u ludzi, lub czy inne aspekty dźwięku, takie jak jego postrzegana harmonia lub przyjemność, są ważne dla ludzkiego uśmierzania bólu.

„Nie wiemy, czy ludzka muzyka znaczy coś dla gryzoni, ale ma wiele różnych znaczeń dla ludzi — masz wiele emocjonalnych komponentów”, powiedział.

Wyniki mogą dać naukowcom punkt wyjścia do badań, aby określić, czy wyniki badań na zwierzętach mają zastosowanie do ludzi, a ostatecznie mogą informować o rozwoju bezpieczniejszych alternatyw dla opioidów w leczeniu bólu.

Badania te były wspierane przez NIDCR Division of Intramural Research. Wsparcie pochodziło również z National Key Research and Development Program of China Brain Science and Brain-Like Intelligence Technology, National Natural Science Foundation of China, Science Fund for Creative Research Groups of the National Natural Science Foundation of China, CAS Project for Young Scientists in Basic Research, Natural Science Foundation of Anhui Province, and the University of Science and Technology of China Research Funds of the Double First-Class Initiative.

Źródło: NIH/National Institute of Dental and Craniofacial Research