焦點速訊:我科學家破譯聲音減輕疼痛神經(jīng)機制

        光明網(wǎng)-《光明日報》 2022-07-11 09:47:02

        【科技前沿】

        光明日報合肥7月10日電(記者常河?通訊員王敏)聲音能不能減輕疼痛?如果能,聲音發(fā)揮鎮(zhèn)痛作用的神經(jīng)機制又是什么?日前,中國科學技術(shù)大學生命科學與醫(yī)學部張智教授團隊、美國國立衛(wèi)生研究院劉元淵教授團隊以及安徽醫(yī)科大學陶文娟副教授團隊合作在《科學》雜志上發(fā)表論文,揭示了聲音鎮(zhèn)痛的關(guān)鍵因素及神經(jīng)機制。


        【資料圖】

        早在1960年,《科學》雜志就曾發(fā)表過一篇論文:在牙科手術(shù)過程中,音樂能夠調(diào)控病人的情緒。甚至噪聲,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,而在高強度播放時則無明顯的鎮(zhèn)痛效果。

        有研究假說認為聲音的鎮(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度背景聲音的環(huán)境中,發(fā)現(xiàn)高出環(huán)境噪聲約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)境噪聲之間微弱的聲強差,對聲音的鎮(zhèn)痛作用至關(guān)重要,而不是聲音的旋律。”該論文第一作者、中國科學技術(shù)大學生命科學與醫(yī)學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,會對聽到的聲音進行精細分析。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(負責接收來自身體的感覺信號,包括疼痛),并發(fā)現(xiàn)低強度的聲音能夠抑制這種投射。

        “研究結(jié)果表明,低強度的聲音通過抑制聽皮層到軀體感覺丘腦的神經(jīng)投射,進而起到緩解疼痛的作用。”周文杰說,這就是聲音鎮(zhèn)痛的皮質(zhì)丘腦回路。然而,除聲音強度外,聲音的旋律對人類感知疼痛的作用還需要進一步研究。

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

        《光明日報》( 2022年07月11日?08版)

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