新發現的大腦迴路可能指向更有效的疼痛療法。
國際科學家團隊已經確定了聲音能夠減弱老鼠疼痛的神經機制，並發表在《科學雜誌》上。這項發現可以為治療疼痛的方法提供更安全的資訊。該研究由美國國家牙科和顱面研究所 (NIDCR) 的研究人員執行。
NIDCR 主任、DDS 博士 Rena D’Souza指出：「我們需要更有效的方法來管理急性和慢性疼痛，首先要更好地了解調節疼痛的基本神經過程」，「通過在小鼠體內介導聲音減輕疼痛效果的電路，這項研究增加了關鍵資訊，最終可以為疼痛治療的新方法提供更多信息。」
追溯到 1960 年，對人類的研究表明，音樂和其他類型的聲音可以幫助緩解急性和慢性疼痛，當中包括牙科和醫療手術、分娩和癌症帶來的疼痛。然而，大腦是如何緩解疼痛或鎮痛的作用尚不清楚。
NIDCR 的 Stadtman 終身教授研究員 Liu Yuanyuan (Kevin) Liu 博士指出「人類大腦成像研究表明大腦的某些區域與音樂引起的鎮痛有關，但都只是關聯。而在動物身上，我們可以更充分地探索和操縱電路來識別所涉及的神經基質。」
研究人員首先讓爪子發炎的老鼠接觸三種聲音，包括：悅耳的古典音樂、令人不愉快的歌曲以及白噪聲。令人驚訝的是，這三種聲音中，當以相對於背景噪音的低強度播放時，都會降低小鼠的疼痛敏感性。而相同聲音或更高強度的聲音對動物的疼痛反應沒有任何影響。
劉博士更指出「我們真的很驚訝這裡所指的是聲音的強度，而不是聲音的類別或感知的愉悅程度。」
為了探索這種效應背後的大腦迴路，研究人員使用非傳染性病毒與熒光蛋白結合來追蹤大腦區域之間的聯繫。他們確定了從接收和處理聲音信息的聽覺皮層到充當身體感覺信號（包括疼痛）的中繼站的丘腦的路徑。在自由移動的小鼠中，低強度白噪聲降低了丘腦通路接收端神經元的活動。
在沒有聲音的情況下，用基於光和小分子的技術抑制通路，模仿了低強度噪音的疼痛減弱效果，同時打開通路恢復了動物對疼痛的敏感性。
目前尚不清楚人類是否涉及類似的大腦過程，或者聲音的其他方面，如感知的和諧或愉悅，是否對人類緩解疼痛很重要。
劉博士指出「我們不知道人類音樂對囓齒動物意味著什麼，但人類音樂對我們都有很多不同程度上的意義。」
這些結果可以為科學家們提供一個研究起點，以確定動物研究結果是否適用於人類，並最終可以為開發更安全的藥物替代品來治療疼痛。
這項研究得到了 NIDCR 校內研究部的支持。中國腦科學與類腦智能技術國家重點研發計劃、國家自然科學基金委、國家自然科學基金委創新研究群體科學基金、中科院青年科學家項目基礎研究，安徽省自然科學基金，中國科學技術大學雙一流科研基金。
參考
Zhou W, et al. Sound induces analgesia via corticothalamic circuits. Science. July 7, 2022. DOI: science.org/doi/10.1126/science.abn4663
