Как нательное искусство помогает исследовать боль

N+1Наука

Тату во имя науки

Как нательное искусство помогает исследовать боль

ttteeg, проект по исследованию болевой чувствительности

aa06544b491e229eb96a7377e328723a.jpg
Слева Николай, справа Лев. ttteeg.com

Если в юношестве вам запрещали делать татуировки, то вот весомый аргумент в защиту этого искусства. Ученые из Балтийского федерального университета имени Канта и Сколтеха Лев Яковлев и Николай Сыров вместе с тату-мастером Германом Девяшиным и продюсером Михаилом Новицким исследовали механизмы боли на добровольцах, пожелавших сделать татуировку, и даже сняли об этом фильм. Николай и Лев рассказывают, как появилась такая необычная коллаборация и что из этого вышло.

Мы изучаем, как ведет себя мозг человека при различной сенсомоторной нагрузке: когда подопытный выполняет определенные движения или ощущает (или просто воображает) прикосновения. По-научному это называется сенсомоторная интеграция, то есть взаимодействие чувствительных и двигательных областей мозга. В апреле 2022 года мы начали новое исследование, посвященное боли: тому, как возникает боль, как мозг обрабатывает болевые сигналы и как подавляет их в случае необходимости. Нас интересовало отражение болевых реакций в мозговой активности человека.

Как изучают боль

Обычно при исследовании боли ученые смотрят на реакцию, которая возникает в ответ на повреждение тканей теплом, холодом, механическим давлением и химическими веществами. Изучают болевые состояния, связанные с повреждением нервной системы: невриты, невралгии или послеоперационную боль. Наконец, моделируют воспалительные процессы.

Первую животную модель нейропатической боли в 1979-м предложили Патрик Уолл и его коллеги. Ученые перерезали седалищный нерв крысы и поместили его отрезанный конец в запаянную полиэтиленовую трубку, а также перерезали подкожный нерв, чтобы полностью денервировать конечность. Эта процедура, которая теперь известна как модель невромы, воспроизводит синдромы, наблюдаемые после ампутации при фантомной боли или в результате повреждения нерва.

Из-за того, что аксон нерва разрастается в поисках нового места прикрепления (это называется спраутинг), развивается неврома — доброкачественное образование из нервной и соединительной ткани. В течение нескольких дней крысы начинали грызть свою лапу на стороне пересечения нерва. Считается, что эта реакция — аутотомия — следствие возникшей постоянной боли и что таким образом животное пытается избавиться от больной конечности.

В последние два десятилетия стало популярным изучение на животных и послеоперационной боли. Эксперименты предполагают моделирование как отдельных разрезов, так и сложных операций: торакотомии или хирургии грыжи, замены коленного сустава. Эти модели помогают выявить развитие болевых синдромов, специфичных для отдельных частей тела и систем органов.

С человеком сложнее: можно либо изучать естественную боль, либо использовать слабые стимулы, которые не наносят вреда и не причиняют дискомфорт. Поэтому теории о хронических болевых синдромах строятся в основном на результатах терапии обратившихся за помощью пациентов и анализе причин развития патологии.

Воздействия на здоровых добровольцев всегда кратковременны. Используют игольчатую стимуляцию нервов, электрический ток и лазер. Последний быстро набирает популярность, потому что нагрев кожи позволяет стимулировать только нервные волокна типа С, отвечающие за передачу тупой боли и температурной чувствительности, изолированно от волокон, связанных с болевым восприятием и раздражением остальных рецепторов кожи.

И все же безопасных, но эффективных инструментов для изучения нейрофизиологии боли на человеке пока недостает.

Почему татуировки

Искусственно делать человеку больно — негуманно. Но есть случаи, когда люди добровольно, даже с радостью, готовы терпеть неприятные ощущения. Так появилась идея записать электроэнцефалограмму человека на тату-сеансе.

До нас никто никогда не исследовал боль от тату-машинки с точки зрения нейрофизиологии, используя метод электроэнцефалографии (ЭЭГ). Поэтому одним из первоочередных вызовов было обеспечить синхронизацию инструмента мастера с ЭЭГ-оборудованием. Важно, чтобы воздействие на испытуемого и регистрация его мозговых реакций были очень точно согласованы во времени. Для этого мы модифицировали педаль, управляющую тату-машинкой, чтобы всякий раз, когда Германее нажимал, в энцефалограф посылалась метка «машинка включилась». При отключении, соответственно, появлялся маркер «машинка выключилась».

1Герман Девяшин, тату-мастер — прим. ред.

Также надо было оценить, насколько работа прибора загрязняет сигнал. Чтобы отработать методику, увидеть возможные недостатки и проработать их заранее, мы со всем оборудованием приехали в гости к Герману. Там

Николай Сыров, один из авторов исследования — прим. ред.

стал первым испытуемым: выбрал один из эскизов и опробовал процедуру на себе. Оказалось, что машинка вносит в сигнал шум, который при обработке можно удалить методом независимых компонент (ICA, independent component analysis).

Добровольцы

У нас было всего два дня на эксперимент, так что мы решили записать для начала десять человек. Этого достаточно, чтобы оценить наличие хотя бы каких-то эффектов. Если эффект, пусть и слабый, найдется, мы сможем провести испытания на большей выборке.

Ранее Герман поделился с нами наблюдением, что новички и опытные клиенты различаются по восприятию боли на сеансе. Поэтому мы набрали половину группы из «наивных» новичков, и половину — из уже «забитых» ребят.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Хронический стресс ухудшил слух мышей Хронический стресс ухудшил слух мышей

У мышей под действием хронического стресса ухудшился слух

N+1
Дорогой, мы зависли: почему отношения не развиваются Дорогой, мы зависли: почему отношения не развиваются

Что делать с отношениями, которые застыли в стадии “Пока не женаты”

VOICE
Нейробиологи показали, как мозг хранит и редактирует наши воспоминания Нейробиологи показали, как мозг хранит и редактирует наши воспоминания

Механизмы, которые хранят и обновляют воспоминания в мозге

ТехИнсайдер
Для чего нужна умная розетка — 8 полезных сценариев Для чего нужна умная розетка — 8 полезных сценариев

Думаете, с помощью умной розетки можно только включать и выключать светильники?

CHIP
Пять языков любви Пять языков любви

Секрет прочных отношений

kiozk originals
Связь противоязвенных препаратов с деменцией подтвердили в крупном исследовании Связь противоязвенных препаратов с деменцией подтвердили в крупном исследовании

Длительный прием противоязвенных препаратов связан ст повышением риска деменции

N+1
Как сделать самый стильный YouTube-канал? История проекта «На шуме» Как сделать самый стильный YouTube-канал? История проекта «На шуме»

Что такое «На шуме», почему их стоит смотреть, и чего от них ждать

Правила жизни
«Комплексы»: как термин Юнга стал популярным и что он означает «Комплексы»: как термин Юнга стал популярным и что он означает

Откуда пошло понятие «комплексы» и каков его глубинный смысл

Psychologies
Картинки в голове: как ученая Тэмпл Грандин живет с аутизмом и исследует эту тему Картинки в голове: как ученая Тэмпл Грандин живет с аутизмом и исследует эту тему

Отрывок из книги «Картинки в голове: И другие рассказы о моей жизни с аутизмом»

Forbes
«Если выпало в империи родиться, лучше жить в глухой провинции у моря». Как русские осваивали Камчатку «Если выпало в империи родиться, лучше жить в глухой провинции у моря». Как русские осваивали Камчатку

Освоение Камчатки: провинция была – глуше не придумаешь, и море кругом

Наука и техника
Посмотрите на затонувшие корабли Японии и США: история битвы за Мидуэй! Посмотрите на затонувшие корабли Японии и США: история битвы за Мидуэй!

Фотографии и видео обломков битвы за Мидуэй

ТехИнсайдер
Прошлое, сохраненное для будущего Прошлое, сохраненное для будущего

Елена Стафьева о мануфактуре Zenith

Weekend
Изменение климата сократит площадь пригодных для индийских слонов местообитаний Изменение климата сократит площадь пригодных для индийских слонов местообитаний

Доля непригодных для индийских слонов местообитаний может вырасти на треть

N+1
В 5000-летней гробнице одной из первых египетских правительниц нашли винный склад В 5000-летней гробнице одной из первых египетских правительниц нашли винный склад

Мернейт, или Мерит-Нейт жила около XXX века до нашей эры

N+1
Спи, моя радость Спи, моя радость

Как за неделю наладить режим сна и начать выспаться

Лиза
Новая этика: почему в России может быть востребован опыт сталинских судов чести Новая этика: почему в России может быть востребован опыт сталинских судов чести

Что такое суд чести и почему он начинает воскресать в России?

Forbes
Сохраняя культурное наследие. Как искусство становится цифровым активом, а искусственный интеллект восстанавливает шедевры Сохраняя культурное наследие. Как искусство становится цифровым активом, а искусственный интеллект восстанавливает шедевры

VIII Дни Эрмитажа проводят во Владивостоке не первый год

СНОБ
Время ацтеков Время ацтеков

Что зашифровали ацтеки

Вокруг света
Гиря из деревни: как уралец развивает спорт и культуру на малой родине Гиря из деревни: как уралец развивает спорт и культуру на малой родине

Зачем Артем Артемьев бесплатно поставляет продукцию Iron King деревням и школам

Forbes
Как образование превращается в игру: плюсы и минусы геймификации Как образование превращается в игру: плюсы и минусы геймификации

Почему геймификация может быть полезна в обучении

Psychologies
Честер Саутэм ввел здоровым людям раковые клетки. Рассказываем, что из этого получилось Честер Саутэм ввел здоровым людям раковые клетки. Рассказываем, что из этого получилось

Можно ли заразить человека раком?

ТехИнсайдер
5 пар обуви, которые должны быть у каждой женщины старше 50 лет: мнение стилистов 5 пар обуви, которые должны быть у каждой женщины старше 50 лет: мнение стилистов

Юбилей — отличный повод перебрать шкаф и избавиться от всей старой обуви

VOICE
Вкусные приключения итальянца в России Вкусные приключения итальянца в России

Топ-5 мест в России которые поразили ведущего Федерико Арнальди

Лиза
Люди с неограниченными возможностями Люди с неограниченными возможностями

Иногда прогресс толкают вперед те, кто сам испытывает трудности с движением

Men Today
Секреты правильного использования кредитных карт Секреты правильного использования кредитных карт

Кредитки давно вошли обиход, вот только пользоваться ими умеют далеко не все

Наука и техника
Алхимия жизни, или Главное о видообразовании Алхимия жизни, или Главное о видообразовании

Как образуются новые виды? Это один из центральных вопросов эволюционной теории

Знание – сила
Осложненная беременность: как в России рожают женщины с сопутствующими заболеваниями Осложненная беременность: как в России рожают женщины с сопутствующими заболеваниями

Как рожают пациентки с ограниченными возможностями здоровья?

Forbes
Очумелые ручки: 5 быстрых и эффективных упражнений для лица, которые можно сделать за 10 минут Очумелые ручки: 5 быстрых и эффективных упражнений для лица, которые можно сделать за 10 минут

Как продлить молодость без инъекций всего за десять минут в день

Правила жизни
Давай, до свидания! Давай, до свидания!

Как подготовить дачу к зиме: 12 правил

Лиза
Побочный эффект. Почему от тренировки болит голова (и что с этим делать) Побочный эффект. Почему от тренировки болит голова (и что с этим делать)

Головные боли во время занятий спортом могут возникать по разным причинам

Лиза
Открыть в приложении