Группа ученых из Университета Миннесоты обнаружила, что электрическая стимуляция тела в сочетании со звуком активирует соматосенсорную или "тактильную" кору головного мозга, что повышает потенциал использования этого метода для лечения хронической боли и других сенсорных расстройств.

Исследователи протестировали неинвазивный метод на животных и планируют в ближайшем будущем провести клинические испытания на людях.

Работа опубликована в журнале Journal of Neural Engineering, авторитетном рецензируемом научном журнале по междисциплинарной области нейроинженерии.

В ходе экспериментов исследователи воспроизводили широкополосный звук, одновременно электрически стимулируя различные части тела морских свинок. Они обнаружили, что сочетание этих двух видов воздействия активирует нейроны в соматосенсорной коре головного мозга, которая отвечает за осязательные и болевые ощущения во всем теле.

Хотя исследователи использовали в своих экспериментах игольчатую стимуляцию, аналогичных результатов можно добиться с помощью электростимуляторов, таких как аппараты для транскутанной электростимуляции нервов (TENS), которые широко доступны для приобретения в аптеках и магазинах. Исследователи надеются, что их результаты приведут к созданию более безопасного и доступного метода лечения хронической боли, чем медикаментозные методы.

"Хроническая боль - это огромная проблема для многих людей, и для большинства из них она не поддается лечению", - говорит Кори Глокнер, ведущий автор статьи, выпускник факультета биомедицинской инженерии Университета Миннесоты в городах-побратимах 2017 года и доцент Университета Джона Кэрролла.

"В настоящее время одним из способов лечения боли являются опиоиды, и мы все знаем, что для многих людей это не дает положительных результатов. С другой стороны, это неинвазивное, простое применение. Это не какое-то дорогое медицинское устройство, которое нужно купить, чтобы снять боль. Это то, что, по нашему мнению, может быть доступно практически каждому из-за своей низкой стоимости и простоты".

Исследователи планируют продолжить изучение этого "мультимодального" подхода к лечению различных неврологических заболеваний, потенциально интегрируя музыкальную терапию в будущем, чтобы увидеть, как они могут еще больше изменить соматосенсорную кору.

"Многие люди использовали акупунктуру или электростимуляцию - неинвазивную или инвазивную - для того, чтобы попытаться изменить активность мозга при боли", - сказал Хуберт Лим, старший автор статьи и профессор кафедры биомедицинской инженерии и кафедры отоларингологии Университета Миннесоты в городах-побратимах. "Наше исследование показывает, что при сочетании со звуком мозг активизируется еще больше".

По словам Лима, это открывает совершенно новую область использования бимодальной и мультимодальной стимуляции для лечения заболеваний.

"Странно думать об использовании звука для лечения боли, но если вспомнить, что делают такие институты, как Центр духовности и целительства при Университете Миннесоты или Национальный центр комплементарного и интегративного здоровья при NIH, они изучают музыкальную терапию и сочетают другие методы с традиционными методами, чтобы повысить эффективность лечения подобных заболеваний", - сказал Лим. "Это исследование дает нам новую, структурно-организованную основу для дальнейших действий".

Исследование финансировалось Национальным научным фондом, Lions Hearing Foundation, Междисциплинарной стипендией Университета Миннесоты и стартап-фондами лаборатории Университета Миннесоты.

Помимо Глокнера и Лима, в исследовательскую группу входил выпускник факультета биомедицинской инженерии Университета Миннесоты Твин Сити Цзянь Нокон.