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《科學(xué)》:科學(xué)家破譯“聲音”減輕疼痛的原因
針對此項研究,《科學(xué)》雜志做了專文評述,指出“通過創(chuàng)建一個研究機(jī)制基礎(chǔ)的模型,為音樂/聲音引起鎮(zhèn)痛的研究開辟了新的方向”。

  北京時間7月8日,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部張智教授團(tuán)隊、美國國立衛(wèi)生研究院劉元淵教授團(tuán)隊以及安徽醫(yī)科大學(xué)陶文娟副教授團(tuán)隊合作在《科學(xué)》上發(fā)表論文,揭示了聲音鎮(zhèn)痛的關(guān)鍵因素及神經(jīng)機(jī)制。

  低強(qiáng)度聲噪比通過抑制谷氨酸神經(jīng)元到丘腦投射緩解小鼠疼痛.png

  低強(qiáng)度聲音通過抑制聽皮層到軀體感覺丘腦的神經(jīng)投射緩解小鼠疼痛的示意圖 課題組供圖

  事實上,早在1960年,《科學(xué)》雜志就發(fā)表過一篇論文,發(fā)現(xiàn)在牙科手術(shù)過程中,音樂能夠調(diào)控病人情緒。并且指出甚至是噪音,例如手術(shù)電鉆的聲音,也能夠產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效果。

  然而,半個多世紀(jì)以來,聲音可以減輕疼痛的關(guān)鍵因素,以及聲音如何影響我們的大腦從而減輕疼痛的神經(jīng)機(jī)制,尚不清楚。

  此次研究中,研究人員首先給爪子發(fā)炎的小鼠播放3種不同類型的聲音,分別是舒緩的音樂,不協(xié)調(diào)的音符以及白噪音。結(jié)果發(fā)現(xiàn),這3種聲音在低強(qiáng)度(大約是耳語的水平)播放時,都能夠有效緩解小鼠的疼痛,而在高強(qiáng)度播放時則無明顯的鎮(zhèn)痛效果。

  有研究假說認(rèn)為聲音的鎮(zhèn)痛效果可能與治療環(huán)境密切相關(guān)。因此,研究人員又將小鼠放置在不同強(qiáng)度背景聲音的環(huán)境中,發(fā)現(xiàn)高出環(huán)境噪音約5分貝的聲音能夠有效緩解小鼠的疼痛。至此,研究人員建立了聲音鎮(zhèn)痛的小鼠模型。

  “令人驚訝的是,對小鼠而言,聲音與環(huán)境噪音之間微弱的聲強(qiáng)差,對聲音的鎮(zhèn)痛作用至關(guān)重要,而不是聲音的旋律?!痹撜撐牡谝蛔髡?、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部特任副研究員周文杰博士說。

  那么,聲音發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用的神經(jīng)機(jī)制又是什么?

  聽皮層是聲音處理的最高級大腦中樞,會對聽到的聲音進(jìn)行精細(xì)分析。研究人員利用病毒作為神經(jīng)示蹤劑,對小鼠的聽皮層輸出進(jìn)行了全腦追蹤,發(fā)現(xiàn)了聽皮層神經(jīng)元大量投射到軀體感覺丘腦(負(fù)責(zé)接收來自身體的感覺信號,包括疼痛),并發(fā)現(xiàn)低強(qiáng)度的聲音能夠抑制這種投射。

  “研究結(jié)果表明,低強(qiáng)度的聲音通過抑制聽皮層到軀體感覺丘腦的神經(jīng)投射,進(jìn)而起到緩解疼痛的作用?!敝芪慕苷f,這就是聲音鎮(zhèn)痛的皮質(zhì)丘腦回路。然而,除聲音強(qiáng)度外,聲音的旋律,對人類感知疼痛的作用也還需要進(jìn)一步研究。

  針對此項研究,《科學(xué)》雜志做了專文評述,指出“通過創(chuàng)建一個研究機(jī)制基礎(chǔ)的模型,為音樂/聲音引起鎮(zhèn)痛的研究開辟了新的方向”。

  相關(guān)論文鏈接:https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn4663

  來源:https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/7/482404.shtm

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