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(jī)制又是什么? 不久前, 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(duì)、 美國國立衛(wèi)生研究院劉元淵教授團(tuán)隊(duì)和安徽醫(yī)科大學(xué)陶文娟副教授團(tuán)隊(duì)合作在《科學(xué)》 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(jī)制。
早在1960 年, 《科學(xué)》 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(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)的音符和白噪音。 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, 都能夠有效地緩解小鼠的疼痛, 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)境噪聲約5 dB 的聲音能夠有效地緩解小鼠的疼痛。 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(qiáng)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(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)的分析。 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?!?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(qiáng)度外, 聲音的旋律對人類感知疼痛的作用還需要進(jìn)一步地研究。
針對此項(xiàng)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”。