Jak dźwięk zmniejsza ból odczuwany przez myszy?

Naukowcy znaleźli mechanizmy neuronalne, dzięki którym można tłumić ból za pomocą dźwięku. Pierwsze doświadczenia przeprowadzono na myszach. Odkrycie uczonych może pomóc w opracowaniu bezpieczniejszych metod leczenia bólu.

Mechanizm tłumiący odczuwanie bólu

Badaniami kierowali naukowcy z kilku instytucji: National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIDCR), University of Science and Technology of China (w mieście Hefei) oraz Anhui Medical University (także w Hefei). Pierwszy wymieniony podmiot badań jest częścią National Institutes of Health. Publikacja nowych studiów ukazała się na łamach „Science”.

Według relacji dr Reny D’Souza’y, istnieje wyraźne zapotrzebowanie na skuteczniejsze przeciwdziałanie ostremu i przewlekłemu bólowi. W tym celu uczeni muszą pozyskać pogłębione rozumienie podstawowych procesów neuronalnych, które odpowiadają za reakcje na bodźce wywołujące ból. Doktor D’Souza podkreśla, że nowe studia wnoszą nieocenioną wiedzę, która powinna przynieść efekty w postaci innowacyjnych rozwiązań terapeutycznych. Wszystko za sprawą odkrycia obwodów neuronalnych, pośredniczących w zmniejszaniu bólu za pomocą dźwięku.

Śladem obwodów neuronalnych

Z relacji naukowców dowiadujemy się, że badania obrazowania mózgu w przypadku ludzi pokazały pewne obszary mózgu zaangażowane w analgezję wywołaną muzyką, lecz są zaledwie domysłami.  Natomiast w przypadku zwierząt (czyt. myszy) specjaliści mogą manipulować obwodem, aby zidentyfikować zaangażowane substraty neuronalne.

Badacze poddali próbie myszy w ten sposób, że zwierzęta ze stanem zapalnym w łapkach wystawili na działanie trzech rodzajów dźwięków: przyjemnego utworu muzyki klasycznej, nieprzyjemnej aranżacji tego samego utworu oraz białego szumu. Okazało się, że wszystkie trzy rodzaje dźwięków zmniejszały myszom wrażliwość na ból – pod warunkiem odtwarzania dźwięków z niską głośnością (bliskiej szeptowi) w stosunku do hałasu tła. Natomiast głośniejsze dźwięki (tych samych utworów) nie miały wpływu na reakcje bólowe zwierząt.

W celu przeprowadzenia badania obwodów mózgowych leżących u podstaw tego efektu, naukowcy zastosowali nieinfekcyjne wirusy połączone z białkami fluorescencyjnymi, aby śledzić połączenia między obszarami mózgu. W ten sposób odkryli drogę od kory słuchowej (odbierającej i przetwarzające informacje dźwiękowe) do wzgórza działającego jako stacja przekaźnikowa względem sygnałów sensorycznych, np. bólu wynikającego z bodźców cielesnych. W przypadku swobodnie poruszających się myszy biały szum o niskiej intensywności zmniejszał aktywność neuronów na końcu ścieżki (punkcie odbiorczym) we wzgórzu.

Natomiast w przypadku braku dźwięku tłumienie ścieżki neuronalnej za pomocą światła i technik opartych na małych cząsteczkach skutkowało podobnymi wygłuszeniami bólu jak za pomocą dźwięków o niskiej głośności. Zaniechanie stymulowania owej ścieżki przywracało wrażliwość zwierząt na ból.

Punkt wyjścia w poszukiwaniu nowych terapii

Specjaliści wyrażają zdanie, że obecnie nie wiadomo, czy podobne procesy mózgowe zachodzą w przypadku ludzi lub czy inne aspekty (z ludzkiej perspektywy) dźwięku są ważne, np. wrażenie harmonii bądź przyjemności.

Wyniki nowych studiów mogą otwierać punkt wyjścia do kolejnych badań, które w następstwie mogłyby podjąć się zdefiniowania tego, czy doświadczenia na zwierzętach mają przełożenie na kontekst problemów bólowych dotykających człowieka. Skutkiem tych poszukiwań może być odkrycie wiedzy, która wniesie przełom w rozwoju bezpieczniejszych terapii alternatywnych w stosunku do dotychczasowych opioidów leczących bóle.