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

Во Франции раскопали детально проработанную голову палеолитической Венеры Во Франции раскопали детально проработанную голову палеолитической Венеры

Чем ученых заинтересовал один из артефактов на стоянке Амьен-Ренанкур-1

N+1
Как работают инфляционные облигации при гиперинфляции и обесценении рубля Как работают инфляционные облигации при гиперинфляции и обесценении рубля

Как работают инфляционные облигации в сложных экономических условиях?

Forbes
Ученые объяснили, как мозг решает убегать или замереть Ученые объяснили, как мозг решает убегать или замереть

Какой нейронный переключатель контролирует реакцию животных на угрозу?

ТехИнсайдер
Натуфийцы изготовили растительную краску 15 тысяч лет назад Натуфийцы изготовили растительную краску 15 тысяч лет назад

Ученые исследовали 15-тысячелетние украшения натуфийской культуры

N+1
Что такое «сухой запой» и что не так с решением жить в трезвости Что такое «сухой запой» и что не так с решением жить в трезвости

Что такое «сухой запой», почему так происходит и как спастись

Maxim
«Падение дома Ашеров»: экранизация Эдгара По с лужами крови и критикой власть имущих «Падение дома Ашеров»: экранизация Эдгара По с лужами крови и критикой власть имущих

О по-своему пугающем и затянувшемся путешествии в мир бездушных «хозяев жизни»

Forbes
Удивительная миссис Ларсон: каким получился ретро-сериал «Уроки химии» Удивительная миссис Ларсон: каким получился ретро-сериал «Уроки химии»

«Уроки химии» — шоу, которое понравится поклонникам уютной «Джулии»

Forbes
Звезда по имени Аструм Звезда по имени Аструм

Насколько стиль новых зданий зависит от вкуса и философии владельцев компаний

Robb Report
Семь удивительных провалов автомобильных топ-менеджеров Семь удивительных провалов автомобильных топ-менеджеров

Люди, которые были на самом верху автомобильной индустрии и потеряли все

Maxim
Совместный поиск ответов на общественный запрос | Responding to Public Demand Together Совместный поиск ответов на общественный запрос | Responding to Public Demand Together

Практики участия грантодающих фондов в реализации «третьей миссии» университетов

Позитивные изменения
Палеогенетики прочитали геном сына Александра Невского Палеогенетики прочитали геном сына Александра Невского

сын Александра Невского оказался связан со скандинавами и степными кочевниками

N+1
«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
Лапша и большие данные: как Пегги Чернг покорила США азиатским фастфудом Лапша и большие данные: как Пегги Чернг покорила США азиатским фастфудом

Американка Пегги Чернг создала настоящий McDonald's в мире китайской еды

Forbes
Свой в точку Свой в точку

Рой Лихтенштейн и стереотипы, которые его создали

Weekend
Недвижимость Недвижимость

Построено в России: интерьеры от лучших дизайнеров и прекрасные виды

Robb Report
Если мир опрокинется Если мир опрокинется

Окончание фантастического рассказа Елены Ворон

Наука и жизнь
Интерстеллар Интерстеллар

Испытываем внедорожные качества нового кроссовера Exeed RX

Автопилот
Управляющий директор Okkam Creative Ольга Петрова: Люди привыкли доверять советам других людей Управляющий директор Okkam Creative Ольга Петрова: Люди привыкли доверять советам других людей

Интервью с управляющим директором Okkam Creative Ольгой Петровой

СНОБ
Революция в астрономии XX века Революция в астрономии XX века

Виктор Амбарцумян — основоположник теории астрофизики в СССР

Знание – сила
Решения от UST Inc. конкурируют с Tesla по безопасности Решения от UST Inc. конкурируют с Tesla по безопасности

Какие решения по повышению безопасности беспилотников предлагает UST Inc

ФедералПресс
Вокзал как искусство Вокзал как искусство

Вокзал Владивостока – не просто вокзал, а настоящий памятник русского зодчества

Отдых в России
Любимец нации Любимец нации

Заметки по случаю дня рождения Остапа Сулеймана Берта-Мария Бендер-бея

Знание – сила
Моя идеальная свадьба Моя идеальная свадьба

Как прошла свадьба Ирены Понарошку и Руслана Годизова

OK!
Неудачный байопик о выдающейся женщине: почему нас разочаровал фильм о Голде Меир Неудачный байопик о выдающейся женщине: почему нас разочаровал фильм о Голде Меир

Почему фильм о сильной женщине Голде Меир получился таким слабым?

Forbes
Отказаться от сигарет по науке Отказаться от сигарет по науке

Почему люди продолжают курить сигареты?

Наука
Бизнес по-фанатски: как спортивные болельщики зарабатывают на своей популярности Бизнес по-фанатски: как спортивные болельщики зарабатывают на своей популярности

Кому удалось монетизировать свой нестандартный подход к поддержке на трибунах

Forbes
Запретить нельзя печатать. Как появился самиздат Запретить нельзя печатать. Как появился самиздат

Самиздат: неподцензурное производство литературы

СНОБ
Космическая сила Космическая сила

Почему бы не построить солнечную электростанцию прямо в космосе?

ТехИнсайдер
Яхты Яхты

Новая философия жизни на борту за счёт смелых технических решений

Robb Report
Один за всех? Один за всех?

Разбираемся, так ли безопасны и универсальны антибиотики, как кажется

Лиза
Открыть в приложении