研究人员发现了声音如何减轻老鼠的疼痛

研究人员发现了声音如何减轻老鼠的疼痛
声音通过降低大脑听觉皮层(绿色和品红)中投射到丘脑的神经元的活动来减轻小鼠的疼痛。来源:周文杰

一个国际科学家团队已经确定了声音在老鼠身上减弱疼痛的神经机制。该研究结果发表在《柳叶刀》杂志上,为开发更安全的疼痛治疗方法提供了参考科学.这项研究由国家牙科和颅面研究所(NIDCR)的研究人员领导;中国科学技术大学,合肥;安徽医科大学,中国合肥。NIDCR是美国国立卫生研究院的一部分。

“我们需要更有效的方法来管理急性和慢性疼痛,这从更好地理解调节疼痛的基本神经过程开始,”NIDCR主任Rena D’souza博士说。“通过揭示在小鼠中调节声音减轻疼痛效果的电路,这项研究增加了关键的知识,最终可以为疼痛治疗提供新的方法。”

早在1960年,对人类的研究就已经表明,音乐和其他种类的声音可以帮助缓解急性鼻炎包括牙科和医疗手术、分娩和癌症带来的疼痛。然而,大脑如何产生这种疼痛减轻或镇痛,尚不清楚。

“人类大脑成像研究表明,大脑的某些区域与音乐诱导的镇痛有关,但这些只是关联,”NIDCR的斯塔特曼终身轨道研究员、资深合著者刘媛圆(Kevin)博士说。“在动物身上,我们可以更充分地探索和操纵电路,以确定所涉及的神经基质。”

研究人员首先让爪子发炎的老鼠听三种声音:一段令人愉快的古典音乐,同一段音乐的令人不快的重排,以及白噪音。令人惊讶的是,这三种类型的声音,当以较低的强度播放时(大约是耳语的水平)降低了小鼠的疼痛敏感性。相同声音的更高强度对动物的疼痛反应没有影响。

研究人员发现了声音如何减轻老鼠的疼痛
抑制听觉皮层输入到丘脑驱动声音诱导镇痛。图源:叶从欢

刘说:“我们真的很惊讶,声音的强度,而不是声音的类别或感觉上的愉悦感会起作用。”

为了探索这种效应背后的脑回路,研究人员使用非传染性病毒和荧光蛋白来追踪大脑区域之间的联系。他们确定了一条从丘脑负责接收和处理有关声音的信息,丘脑则是身体感官信号(包括疼痛)的中继站。在自由活动的小鼠中,低强度降低了丘脑中通路接收端神经元的活性。

在没有声音的情况下,用基于光和小分子的技术来抑制通路,模拟低强度噪音的疼痛钝化效果,而打开通路则恢复了动物对疼痛的敏感性。

刘说,目前还不清楚人类是否也有类似的大脑过程,或者其他方面是否也有,例如它所感知的和谐或愉快,对于缓解疼痛。

“我们不知道人类音乐对啮齿动物是否有什么意义,但它对人类有很多不同的意义——你有很多情感成分,”他说。

研究结果可以为科学家提供一个起点,以确定动物研究结果是否适用于人类,并最终为开发更安全的阿片类药物替代品提供信息


进一步探索

海湾战争老兵的慢性疼痛与大脑结构变化有关

更多信息:周文杰等,声音通过皮质丘脑回路诱导镇痛,科学(2022)。DOI: 10.1126 / science.abn4663www.science.org/doi/10.1126/science.abn4663

Rohini Kuner,诉说痛苦,科学(2022)。DOI: 10.1126 / science.add0640。www.science.org/doi/10.1126/science.add0640

期刊信息: 科学

引用:研究人员发现声音如何减轻小鼠的疼痛(2022,7月7日),检索自2022年7月12日//www.pyrotek-europe.com/news/2022-07-pain-mice.html
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