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

Буддийские и даосские храмы Китая оказались убежищами для вековых деревьев Буддийские и даосские храмы Китая оказались убежищами для вековых деревьев

На территории буддийских и даосских храмов Китая сохранились вековые деревья

N+1
Попугаев удалось различить по голосам Попугаев удалось различить по голосам

Модель машинного обучения смогла определить принадлежность криков попугаев

N+1
На египетской картине нашли библейский синий На египетской картине нашли библейский синий

Из чего древние египтяне делали редкую краску — библейский синий

N+1
Изменить будущее: что такое трансформационные игры Изменить будущее: что такое трансформационные игры

Что такое трансформационные игры и чем они могут помочь в достижении целей?

Psychologies
Антиоксиданты: зачем они нужны и где их искать Антиоксиданты: зачем они нужны и где их искать

Какие продукты стоит внести в меню, чтобы поддерживать тело в тонусе?

Правила жизни
5 шагов, чтобы вернуть близость 5 шагов, чтобы вернуть близость

Как обрести второе дыхание и снова научиться радоваться друг другу?

Psychologies
«Природа женщины — плодиться»: чем недовольны россияне, которые обратились к психологам «Природа женщины — плодиться»: чем недовольны россияне, которые обратились к психологам

Как найти этичного специалиста и выстроить с ним безопасную коммуникацию

Psychologies
Сезон ягод Сезон ягод

Эти осенние ягоды богаты витаминами и минералами

Лиза
Как наладить режим сна: 10 важных рекомендаций, которые работают Как наладить режим сна: 10 важных рекомендаций, которые работают

Шортлист рекомендаций, которые помогут отладить сон

Правила жизни
Бесконтактные платежи: насколько они безопасны Бесконтактные платежи: насколько они безопасны

Стоит ли переживать, если вы потеряли смартфон с системой бесконтактных платежей

CHIP
Мифическая палеонтология. Древние животные в фольклоре прошлого и настоящего Мифическая палеонтология. Древние животные в фольклоре прошлого и настоящего

Издревле человек «населял» леса, моря и горы разными мистическими существами

Наука и техника
Безалкогольное вино: что это такое и почему оно становится все популярнее Безалкогольное вино: что это такое и почему оно становится все популярнее

В России и мире наметился рост употребления так называемых безалкогольных вин

РБК
Польза и вред фиников: 8 научных фактов Польза и вред фиников: 8 научных фактов

В чем польза и вред фиников для организма

РБК
Кого сильнее всего боятся животные в саванне Кого сильнее всего боятся животные в саванне

Зоологи выяснили, кого больше всего боятся животные

СНОБ
«Маммография — это заповедь»: восемь знаменитостей, переживших рак груди «Маммография — это заповедь»: восемь знаменитостей, переживших рак груди

Знаменитости, которые публично рассказали о своем опыте борьбы с раком груди

Forbes
Темперамент имеет значение: сильные и слабые стороны сангвиника Темперамент имеет значение: сильные и слабые стороны сангвиника

Сангвиники — самые общительные и деятельные люди, но и у них есть минусы

Psychologies
Пятая «Ариан» улетает в историю Пятая «Ариан» улетает в историю

5 июля с космодрома Куру состоялся пуск европейской ракеты-носителя Ariane-5ECA+

Наука и техника
Бисквиты, терракоты и фаянс: как художники-керамисты добиваются успеха на рынке Бисквиты, терракоты и фаянс: как художники-керамисты добиваются успеха на рынке

Семь современных художников-керамистов со всего мира

Forbes
Глобальное потепление: где земной шарик? Глобальное потепление: где земной шарик?

Климат и все, что с ним связано, – благодатная почва для спекуляций

Зеркало Мира
От науки к плите От науки к плите

«Уроки химии»: слишком традиционный феминистский сериал

Weekend
«Ты из кошмара пытаешься найти парадоксальный выход — а других просто нет» «Ты из кошмара пытаешься найти парадоксальный выход — а других просто нет»

Режиссер Михаил Местецкий о своем фильме «Год рождения»

Weekend
Женское чутье: как работает обоняние и почему во время беременности от всего тошнит Женское чутье: как работает обоняние и почему во время беременности от всего тошнит

Отрывок из книги «Суперчувства» о том, как женщины воспринимают вкус и запах

Forbes
Что и когда нужно рассказать подростку о сексе: объясняет детский психолог Что и когда нужно рассказать подростку о сексе: объясняет детский психолог

Когда дело доходит до темы секса, многие родители принимают «обет молчания»

Psychologies
«Humariff случился по любви, поэтому он успешен» «Humariff случился по любви, поэтому он успешен»

Тамам Хумарифф — о своей новой коллекции и планах на будущее

OK!
Смотримся в черное зеркало — 2: как развиваются отношения моды и искусственного интеллекта Смотримся в черное зеркало — 2: как развиваются отношения моды и искусственного интеллекта

Как трансформируется взаимодействие модной индустрии с искусственным интеллектом

Правила жизни
Невербальная коммуникация между мужчиной и женщиной: признаки симпатии Невербальная коммуникация между мужчиной и женщиной: признаки симпатии

Какие подводные камни существуют у невербальной коммуникации между людьми?

Psychologies
Даже эту проблему можно решить: как закрасить пятна от отбеливателя на цветной и белой одежде Даже эту проблему можно решить: как закрасить пятна от отбеливателя на цветной и белой одежде

Как спасти одежду от светлых или желтых пятен от отбеливателя

ТехИнсайдер
Как разбудить любовь к себе? Советы астролога Как разбудить любовь к себе? Советы астролога

Все аспекты, связанные с любовью и деньгами, находятся под управлением Венеры

VOICE
«Эврика» с бакинским акцентом. Кто придумал пенный огнетушитель «Эврика» с бакинским акцентом. Кто придумал пенный огнетушитель

О школьном учителе, создавшем первый пенный огнетушитель

СНОБ
Семь удивительных провалов автомобильных топ-менеджеров Семь удивительных провалов автомобильных топ-менеджеров

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

Maxim
Открыть в приложении