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

«Перезапуск будущего. Как „починить“ нематериальную экономику» «Перезапуск будущего. Как „починить“ нематериальную экономику»

Связь между нематериальной экономикой и усугублением проблемы неравенства

N+1
Акико Ёсано: поэтесса, которая смело говорила об ущемлении прав женщин в Японии Акико Ёсано: поэтесса, которая смело говорила об ущемлении прав женщин в Японии

Акико Ёсано хлестко высказывалась о невидимом труде женщин и материнстве

Forbes
Ученые расшифровали, как мы ощущаем вкус сладкого Ученые расшифровали, как мы ощущаем вкус сладкого

Как язык воспринимает сладость, какой рецептор отвечает за влечение к сахару?

ТехИнсайдер
Все еще рискованно: как, зачем и по каким правилам работать с фрилансерами Все еще рискованно: как, зачем и по каким правилам работать с фрилансерами

Как получить от взаимодействия с внештатниками максимальную пользу?

Inc.
Эмоциональный интеллект Эмоциональный интеллект

Новое представление о том, что значит быть «умным»

kiozk originals
Перепрошивка: как достичь баланса между технологиями и личной жизнью Перепрошивка: как достичь баланса между технологиями и личной жизнью

Чрезмерное использование смартфонов и социальных сетей влияет на работу мозга

Forbes
Как быстро удалить старые обои со стен: сохраните себе нервы во время ремонта Как быстро удалить старые обои со стен: сохраните себе нервы во время ремонта

Есть ли способ быстро убрать обои со стен без остатков бумаги и следов клея

ТехИнсайдер
Видно по глазам: как Хаби Лейм покорил TikTok и стал любимчиком мировых брендов Видно по глазам: как Хаби Лейм покорил TikTok и стал любимчиком мировых брендов

Всего за три года Хаби Лейм стал самым популярным тиктокером, не говоря ни слова

Forbes
Самые маленькие автомобили в мире Самые маленькие автомобили в мире

Гиганты и карлики существуют не только в живом мире, но и в мире техники

Зеркало Мира
Мари Краймбрери в Youtube-шоу «Есть вопросики»: «У меня потребности в сексе нет, если я не влюблена». Мари Краймбрери в Youtube-шоу «Есть вопросики»: «У меня потребности в сексе нет, если я не влюблена».

Мари Краймбрери — о сексе, мужчинах, деньгах и страхе перед выходом на сцену

Maxim
Очень деловой человек. Кто придумал ледокол Очень деловой человек. Кто придумал ледокол

Михаил Бритнев был не ученым, а предпринимателем. Но именно он придумал ледокол

СНОБ
Безумный ученый против Гитлера: жизнь и борьба Джеффри Пайка Безумный ученый против Гитлера: жизнь и борьба Джеффри Пайка

У англичан абсолютное оружие было. И звали его Джеффри Пайк

Правила жизни
«Денег стало реально больше»: зачем люди ставят обои на телефон с чит-кодом на деньги из Sims «Денег стало реально больше»: зачем люди ставят обои на телефон с чит-кодом на деньги из Sims

Может ли картинка с чит-кодом на деньги из Sims помочь разбаготеть?

Psychologies
Чем закончились латиноамериканские сериалы, которые все смотрели в девяностых и нулевых? Чем закончились латиноамериканские сериалы, которые все смотрели в девяностых и нулевых?

Многие смотрели их по телевизору, но не у многих хватало терпения до конца

Maxim
Необычное решение! В Японии роботы-волки защищают людей от диких медведей Необычное решение! В Японии роботы-волки защищают людей от диких медведей

Дикие животные разбегаются в поисках укрытия при виде необычного зверя

ТехИнсайдер
В королевстве прямых зеркал В королевстве прямых зеркал

В поисках загадочной и мистической страны Шамбалы

Зеркало Мира
«Я променял жену на молодую девушку и теперь живу как в тюрьме»: история от первого лица «Я променял жену на молодую девушку и теперь живу как в тюрьме»: история от первого лица

Анонимное признание человека, который ушел от своей жены к любовнице

Psychologies
Исследование: чат-боты могут улучшать здоровье, работая со спортом, питанием и сном Исследование: чат-боты могут улучшать здоровье, работая со спортом, питанием и сном

Чат-боты на базе ИИ способны помочь людям увеличить физнагрузку

Inc.
Петухи прошли нестандартный зеркальный тест Петухи прошли нестандартный зеркальный тест

Ученые провели с петухами классический зеркальный тест и адаптированный

N+1
Хорошие ужастики 90-х, которые почти никто не видел Хорошие ужастики 90-х, которые почти никто не видел

Хорроры 90-х, которые прошли мимо массового зрителя по разным причинам

Maxim
Подключаем жесткий диск к компьютеру: SATA, внешний HDD и даже IDE Подключаем жесткий диск к компьютеру: SATA, внешний HDD и даже IDE

Как правильно подключить жесткий диск к компьютеру

CHIP
Philosofiya для начинающих Philosofiya для начинающих

Стилист-явление София Philosofiya Бурнашева врывается в фэшн-чат

Собака.ru
Подлинные «олд мани»: пять династий, которые воплощают богатство по-американски Подлинные «олд мани»: пять династий, которые воплощают богатство по-американски

Пять влиятельных династий, определивших образ современной Америки

Forbes
Гвинейская тиляпия — живой памятник временам климатического оптимума голоцена в сахаре Гвинейская тиляпия — живой памятник временам климатического оптимума голоцена в сахаре

Почему один и тот же вид рыб обитает в разных условиях?

Наука и жизнь
До мышей: «квартирные» инвесторы уносят свои деньги на офисный рынок До мышей: «квартирные» инвесторы уносят свои деньги на офисный рынок

В России возрождается практика распродажи бизнес-центров в мелкую нарезку

Forbes
5 странных войн, в которых никто не погиб 5 странных войн, в которых никто не погиб

Не все войны были кровопролитными, в некоторых и вовсе никто не погиб!

Maxim
Как защитить отношения от последствий созависимости: 4 шага Как защитить отношения от последствий созависимости: 4 шага

Что и как можно исправить, когда близость становится опасной?

Psychologies
В ожидании нового гламура. Дизайнеры о трендах ближайшего времени В ожидании нового гламура. Дизайнеры о трендах ближайшего времени

Как интернет позволяет преодолевать барьеры и запреты и где искать вдохновение?

СНОБ
Трасса М-7 «Волга»: как ездить и где остановиться для отдыха Трасса М-7 «Волга»: как ездить и где остановиться для отдыха

Где заправиться, что посмотреть на федеральной трассе М-7 «Волга»

РБК
7 лучших фильмов с Сергеем Безруковым 7 лучших фильмов с Сергеем Безруковым

18 октября 1973 г. на свет появился человек с сотней лиц и без единого «Оскара»

Maxim
Открыть в приложении