声音减轻疼痛原因破译

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记者7月10日从中国科学技术大学获悉，该校生命科学与医学部张智教授团队、美国国立卫生研究院刘元渊教授团队以及安徽医科大学陶文娟副教授团队合作8日在《科学》上发表论文称，他们的研究揭示了声音镇痛的关键因素及神经机制。
早在1960年，《科学》杂志就发表过一篇论文，发现在牙科手术过程中，音乐能够调控病人情绪，并指出噪音也能够产生镇痛效果。然而，半个多世纪以来，声音可以减轻疼痛的背后关键因素及神经机制，尚不清楚。
研究人员首先给爪子发炎的小鼠播放3种不同类型的声音，分别是舒缓的音乐、不协调的音符以及白噪音。结果发现，这3种声音在大约是耳语的水平低强度播放时，都能够有效缓解小鼠的疼痛，而在高强度播放时则无明显的镇痛效果。随后，研究人员又将小鼠放置在不同强度背景声音的环境中，发现高出环境噪音约5分贝的声音能够有效缓解小鼠的疼痛。至此，研究人员建立了声音镇痛的小鼠模型。
“令人惊讶的是，对小鼠而言，对镇痛作用至关重要的，是声音与环境噪音之间微弱的声强差，而不是声音的旋律。”该论文第一作者、中国科学技术大学生命科学与医学部特任副研究员周文杰博士说。
研究人员还利用病毒作为神经示踪剂，对小鼠的听皮层输出进行了全脑追踪，发现了听皮层神经元大量投射到负责接收来自身体的感觉信号的躯体感觉丘脑，并发现低强度的声音能够抑制这种投射。
“研究结果表明，低强度的声音通过抑制听皮层到躯体感觉丘脑的神经投射，进而起到缓解疼痛的作用。”周文杰说，这就是声音镇痛的皮质丘脑回路。然而，除声音强度外，声音的旋律对人类感知疼痛的作用也还需进一步研究。