Уже более 80 лет известно, что музыка обладает широким спектром болеутоляющих свойств, однако до сих пор неясно, как это происходит. Группа неврологов обнаружила, что только тихие звуки - примерно на 5 децибел выше, чем окружающий шум - уменьшают боль у мышей. Исследователи также обнаружили необычную нейронную связь между слуховой и болевой областями мозга.
В 1960 году бостонский стоматолог по имени Уоллес Дж. Гарднер сообщил об использовании необычной техники обезболивания своих пациентов. Вместо того чтобы использовать закись азота или вводить местный анестетик, Гарднер давал своим пациентам наушники и небольшой блок управления громкостью, прежде чем приступить к вырыванию гнилых зубов. Гарднер утверждал, что он, как и другие стоматологи по всей стране, провел 5000 стоматологических процедур с использованием музыки и шума для обезболивающего эффекта, и 90% этих процедур не требовали дополнительной анестезии.
Гарднер предположил, что слуховая система мозга воздействует на болевую систему при прослушивании приятной музыки. Однако было неясно, как это происходит. Спустя более 60 лет после доклада Гарднера неврологи обнаружили два ключа к разгадке того, как звук блокирует боль: громкость музыки и удивительную цепь между областями мозга, обрабатывающими звук и боль.
Мягкая музыка уменьшает боль у мышей
После доклада Гарднера ученые и врачи обнаружили, что музыка и звук обладают широким спектром обезболивающих свойств. Например, они могут успокаивать острую боль, возникающую во время операций и родов, а также хроническую боль при длительных заболеваниях, таких как рак. Хотя очевидно, что звук может уменьшать боль, группа китайских и американских неврологов хотела определить, как звук уменьшает боль, поскольку это может открыть новые стратегии лечения боли. Однако для этого необходимо манипулировать нейросхемами, что обычно не одобряется на людях.
Поэтому группа решила использовать в своем исследовании мышей. Хотя это кажется очевидным решением, использование грызунов для изучения того, как музыка уменьшает боль, является сложной задачей, прежде всего потому, что неизвестно, как животные воспринимают музыку. Поэтому исследователям сначала нужно было определить, будет ли музыка вообще вызывать обезболивающий эффект у мышей.
Мышам с воспалительной болью включали три типа звуков: симфоническую музыку (Réjouissance Баха), неприятный ремикс симфонии Баха и белый шум. Исследователи обнаружили, что все три звука снижали болевую чувствительность, но только если звуки воспроизводились на уровне 50 дБ (громкость тихого разговора в библиотеке). Этот результат был неожиданным.
Стоматологические процедуры шумны. Музыка, звучащая на уровне 50 дБ, заглушается жужжанием бормашины, лязгом металлических инструментов о металлический лоток и небрежным всасыванием слюноотсоса. Исследователи проводили свое исследование в относительно тихой лаборатории (уровень окружающего шума составлял около 45 дБ). Они предположили, что громкость музыки была менее важна, чем разница между музыкой и громкостью окружающих шумов.
Так, они подняли уровень окружающего шума в комнате до 57 дБ и обнаружили, что болевая чувствительность снижалась, когда музыка играла на уровне 62 дБ. Они снизили уровень окружающего шума до 30 дБ, и только музыка, воспроизводимая на уровне 35 дБ, давала эффект уменьшения боли. Казалось, что звук уменьшает боль, только если он звучит немного громче, чем окружающий шум.
Необычная связь между слуховой и болевой областями мозга
Показав, что звуки могут уменьшать боль у мышей, исследователи приступили к поиску неуловимой нейросхемы, вызывающей боль. Введя следящий краситель в слуховую кору головного мозга мышей (область мозга, которая получает и обрабатывает информацию о звуке), команда исследователей обнаружила маршрут, соединяющий слуховую кору с таламусом - ретрансляционной станцией для обработки сенсорных сигналов, таких как звук, вкус и боль. Все органы чувств имеют прямую связь с таламусом. Однако эта связь была необычной.
Можно было бы ожидать, что слушание музыки усилит нейронную связь между слуховой корой и таламусом. Однако вновь обнаруженная нейронная связь переставала передавать информацию, когда звучала музыка низкой громкости. Чтобы подтвердить, что эта нейросхема участвует в подавлении боли, команда заблокировала ее активацию. В результате оказалось, что мыши чувствовали меньше боли даже без музыки. Исследователи пришли к выводу, что звуки низкой громкости притупляют прямую связь между слуховой корой и таламусом, подавляя обработку боли в таламусе.
Исследователи признали, что нейронные механизмы, лежащие в основе вызываемой музыкой анальгезии у людей, несомненно, сложнее, чем у мышей. Однако выявление связей между слуховой корой и областями, обрабатывающими боль, может ускорить изучение анальгезии, вызванной музыкой. В будущем эти результаты могут подтолкнуть к разработке альтернативных методов лечения боли.