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

«Темная сторона средневековой Японии. Оммёдзи, мстительные духи и жрицы любви» «Темная сторона средневековой Японии. Оммёдзи, мстительные духи и жрицы любви»

Почему буддизм не заставил японцев отказаться от рыбы

N+1
Фисташка — убийца. Почему килограмм смертельно опасных орехов стоит так дорого? Фисташка — убийца. Почему килограмм смертельно опасных орехов стоит так дорого?

Многие из нас очень любят фисташки. Но почему же они стоят так дорого?

ТехИнсайдер
Между прошлым и будущим: 5 научных теорий о путешествиях во времени Между прошлым и будущим: 5 научных теорий о путешествиях во времени

Несколько научных гипотез о том, как перенестись в «прекрасное далеко»

ТехИнсайдер
«Я буду первопроходцем»: как Шейла Фицпатрик уже более 60 лет изучает историю СССР «Я буду первопроходцем»: как Шейла Фицпатрик уже более 60 лет изучает историю СССР

Профессор Шейла Фицпатрик — о цикличности российской истории

Forbes
«Мне ни на что не хватает!»: 4 типа отношения к деньгам «Мне ни на что не хватает!»: 4 типа отношения к деньгам

Как нормализовать свое отношение к деньгам?

Psychologies
Действительно ли костный бульон полезен: вот что об этом думают диетологи и врачи Действительно ли костный бульон полезен: вот что об этом думают диетологи и врачи

Костному бульону приписывают множество суперсил

VOICE
6 советов для тех, кто собирается запустить бизнес по франшизе 6 советов для тех, кто собирается запустить бизнес по франшизе

Старт бизнеса по франшизе выглядит практически беспроигрышным вариантом

Inc.
Упражнения на трицепс для дома и зала: программа и советы тренера Упражнения на трицепс для дома и зала: программа и советы тренера

Как укрепить трицепс: упражнения для дома и зала

РБК
Как люди научились сотрудничать. Отрывок из книги «Неоконченная симфония Дарвина» Как люди научились сотрудничать. Отрывок из книги «Неоконченная симфония Дарвина»

Отрывок из книги «Неоконченная симфония Дарвина»

СНОБ
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.
Практические вопросы: Почему в машине холодно? Практические вопросы: Почему в машине холодно?

Вы уже преодолели половину своего пути, а из печки дует едва теплым воздухом?

4x4 Club
Шоколадная «Аленка» оказалась не промах: почему она подала в суд на «Красный октябрь?» Шоколадная «Аленка» оказалась не промах: почему она подала в суд на «Красный октябрь?»

Как «Аленка» подала в суд на «Красный октябрь»

ТехИнсайдер
Что смотреть на фестивале «Послание к человеку» Что смотреть на фестивале «Послание к человеку»

«Послание к человеку» в этом году посвящено памяти Алексея Медведева

Weekend
Вызывайте математика! Вызывайте математика!

Начинаем разбирать формулы из Quantum Break

N+1
Сознание ребенка формируется еще до рождения: как быть родителям Сознание ребенка формируется еще до рождения: как быть родителям

Уже во время беременности матери у ребенка может быть базовое сознание

Psychologies
Спорт и ментальное здоровье: как превратить тренировки в медитацию Спорт и ментальное здоровье: как превратить тренировки в медитацию

Какие виды спорта лучше всего подойдут для медитирования

Forbes
Колесо Сансары Колесо Сансары

Кем считают себя сами индийцы?

Вокруг света
Исследование подтверждает: собачники проявляют больше заботы о своем питомце, чем кошатники Исследование подтверждает: собачники проявляют больше заботы о своем питомце, чем кошатники

Люди больше привязываются к собакам, нежели к кошкам

ТехИнсайдер
Французский жим: что это и как правильно делать. Комментарии экспертов Французский жим: что это и как правильно делать. Комментарии экспертов

Об одном из лучших упражнений на трицепс, которое можно делать стоя, сидя и лежа

РБК
Не дайте стрессу себя поработить! Не дайте стрессу себя поработить!

Как успокоиться и минимизировать последствия стресса?

Здоровье
«Мне смешно читать про хоромы за 130 миллионов. Ира никогда не стремилась к роскоши» «Мне смешно читать про хоромы за 130 миллионов. Ира никогда не стремилась к роскоши»

Пианист Константин Купервейс рассказывает об Ирине Мирошниченко

Коллекция. Караван историй
О таких авто обычный советский гражданин мог только мечтать: на чем ездили знаменитости в СССР О таких авто обычный советский гражданин мог только мечтать: на чем ездили знаменитости в СССР

Какие машины выбирали Гагарин, Высоцкий, Уланова и Михалковы?

ТехИнсайдер
Оружие богов и воинов Оружие богов и воинов

Лук появился так давно, что даже боги на Олимпе пользовались им

Зеркало Мира
Волшебные слова: как клуб любителей пива помог раскрыть секреты карьерного успеха Волшебные слова: как клуб любителей пива помог раскрыть секреты карьерного успеха

Что нужно говорить и писать, если вы не хотите быть уволенным

Forbes
«Мазохизм присущ нам априори». Почему людям нравятся истории про маньяков и как тру-крайм может повлиять на психику «Мазохизм присущ нам априори». Почему людям нравятся истории про маньяков и как тру-крайм может повлиять на психику

Как появился формат тру-крайм и почему людям так нравятся сюжеты про маньяков

СНОБ
Статья или подкаст: как способ получения информации влияет на ее восприятие Статья или подкаст: как способ получения информации влияет на ее восприятие

Как выбранный формат информации влияет на наш мыслительный процесс?

Psychologies
Big Data от всех болезней Big Data от всех болезней

Цифровые технологии приоткрывают результаты «клинических исследований»

Эксперт
«Мне пришлось рано повзрослеть» «Мне пришлось рано повзрослеть»

Влад Прохоров — о быстром взрослении, знаменитых партнерах и новых проектах

OK!
10 лучших сериалов про семью и отношения за последние 10 лет 10 лучших сериалов про семью и отношения за последние 10 лет

10 любопытных сериалов об отношениях — счастливых и не очень

Правила жизни
«Русский Windows» загружается на биржу «Русский Windows» загружается на биржу

Санкционные ограничения стимулируют рост спроса на российское ПО

Эксперт
Открыть в приложении