科大研究团队与合作者 揭示声音减轻疼痛原因
“音乐疗法”有了重要科学依据。近日，中国科学技术大学生命科学与医学部张智教授团队、安徽医科大学陶文娟副教授团队与合作者通过实验，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，称发现在牙科手术过程中，音乐能够调控病人情绪，并且指出甚至是噪音，例如手术电钻的声音，也能够产生镇痛效果。生活中，音乐也常会作为一种辅助手段，在减轻患者的疼痛感受中发挥着积极作用。
不过，听音乐为什么会减轻疼痛感？是因为注意力被分散还是其他原因？半个多世纪以来，声音镇痛的关键因素，以及声音如何影响我们的大脑从而减轻疼痛的神经机制，尚不清楚。
此次研究中，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种声音在低强度（大约是耳语的水平）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。
鉴于曾有研究提示声音的镇痛效果与治疗环境密切相关，因此，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，声音与环境噪音之间微弱的声强差，对声音的镇痛作用至关重要，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。
那么，声音发挥镇痛作用的神经机制又是什么？
听皮层是声音处理的最高级中枢，能向全脑范围广泛投射，参与调节恐惧、学习记忆等。因此，研究人员利用病毒作为神经示踪剂，对小鼠听皮层的输出进行全脑追踪。研究发现，听皮层的谷氨酸神经元主要投射至与疼痛加工密切相关的躯体感觉丘脑（躯体感觉丘脑负责接收来自身体的感觉信号，包括疼痛），同时，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。不过，声音与疼痛之间的关联还有很多未解之谜，例如除声音强度外，声音的旋律，对人类感知疼痛的作用等也还需要进一步研究。
（合报全媒体记者 刘畅司晨）
