Le son réduit la douleur chez la souris en diminuant l’activité des neurones du cortex auditif du cerveau (vert et magenta) qui se projettent vers le thalamus. Crédit : Wenjie Zhou
Des scientifiques découvrent comment le son réduit la douleur chez les souris
Les mécanismes neuronaux par lesquels le son atténue la douleur chez la souris ont été identifiés par une équipe internationale de chercheurs. Publié le 7 juillet 2022 dans la revue Scienceces résultats pourraient permettre de développer des méthodes plus sûres pour traiter la douleur. L’étude a été menée par des scientifiques du National Institute of Dental and Craniofacial Research (NIDCR), de l’Université des sciences et technologies de Chine, Hefei, et de l’Université médicale d’Anhui, Hefei, Chine. Le NIDCR fait partie des National Institutes of Health.
“Nous avons besoin de méthodes plus efficaces pour gérer la douleur aiguë et chronique, et cela commence par une meilleure compréhension des processus neuronaux de base qui régulent la douleur”, a déclaré Rena D’Souza, D.D.S., Ph.D., directrice du NIDCR. “En découvrant les circuits qui médient les effets de réduction de la douleur du son chez la souris, cette étude apporte des connaissances essentielles qui pourraient, à terme, inspirer de nouvelles approches pour le traitement de la douleur.
“Nous avons été vraiment surpris que l’intensité du son, et non la catégorie ou le caractère agréable perçu du son, ait de l’importance.” – Yuanyuan (Kevin) Liu, docteur en médecine.
Des études humaines remontant à 1960 ont démontré que la musique et d’autres types de sons peuvent aider à soulager la douleur aiguë et chronique, y compris la douleur après une chirurgie dentaire et médicale, le travail et l’accouchement, et le cancer. Cependant, la manière dont le cerveau génère cette réduction de la douleur, ou analgésie, n’était pas claire.
“Les études d’imagerie cérébrale chez l’homme ont impliqué certaines zones du cerveau dans l’analgésie induite par la musique, mais il ne s’agit que d’associations”, a déclaré le coauteur principal Yuanyuan (Kevin) Liu, Ph.D., un chercheur titulaire de la chaire Stadtman au NIDCR. “Chez les animaux, nous pouvons explorer et manipuler plus complètement les circuits pour identifier les substrats neuronaux impliqués.”
Les scientifiques ont d’abord exposé des souris aux pattes enflammées à trois types de sons : un morceau agréable de musique classique, un réarrangement désagréable du même morceau et un bruit blanc. Étonnamment, ces trois types de sons, lorsqu’ils étaient joués à une faible intensité par rapport au bruit de fond (environ le niveau d’un chuchotement), réduisaient la sensibilité à la douleur des souris. Des intensités plus élevées des mêmes sons n’ont eu aucun effet sur les réponses à la douleur des animaux.
“Nous avons été vraiment surpris que l’intensité du son, et non la catégorie ou le caractère agréable perçu du son, ait de l’importance”, a déclaré Liu.
Pour explorer les circuits cérébraux qui sous-tendent cet effet, les chercheurs ont utilisé des virus non infectieux couplés à des protéines fluorescentes pour tracer les connexions entre les régions du cerveau. Ils ont identifié une voie allant du cortex auditif, qui reçoit et traite les informations sur le son, au thalamus, qui sert de relais aux signaux sensoriels, y compris la douleur, provenant du corps. Chez des souris se déplaçant librement, un bruit blanc de faible intensité a réduit l’activité des neurones situés à l’extrémité réceptrice de la voie dans le thalamus.
En l’absence de son, la suppression de la voie à l’aide de techniques basées sur la lumière et les petites molécules imite les effets d’atténuation de la douleur d’un bruit de faible intensité, tandis que l’activation de la voie restaure la sensibilité des animaux à la douleur.
Liu a déclaré qu’il n’est pas clair si des processus cérébraux similaires sont impliqués chez les humains, ou si d’autres aspects du son, tels que son harmonie perçue ou son caractère agréable, sont importants pour le soulagement de la douleur chez les humains.
“Nous ne savons pas si la musique humaine a une signification pour les rongeurs, mais elle a de nombreuses significations différentes pour les humains – vous avez beaucoup de composantes émotionnelles”, a-t-il déclaré.
Les résultats pourraient donner aux scientifiques un point de départ pour des études visant à déterminer si les résultats obtenus chez l’animal s’appliquent à l’homme, et pourraient finalement contribuer au développement d’alternatives plus sûres aux opioïdes pour traiter la douleur.
Référence : “Sound induces analgesia through corticothalamic circuits” par Wenjie Zhou, Chonghuan Ye, Haitao Wang, Yu Mao, Weijia Zhang, An Liu, Chen-Ling Yang, Tianming Li, Lauren Hayashi, Wan Zhao, Lin Chen, Yuanyuan Liu, Wenjuan Tao et Zhi Zhang, 7 juillet 2022, Science.
DOI : 10.1126/science.abn4663
Cette recherche a été soutenue par la division de la recherche intra-muros du NIDCR. Elle a également bénéficié du soutien du Programme national clé de recherche et développement de la Chine sur la science du cerveau et la technologie de l’intelligence semblable au cerveau, de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, du Fonds scientifique pour les groupes de recherche créative de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, de la Fondation pour la recherche sur le cancer du sein et de la Fondation pour la recherche sur la santé.Fondation de la Chine, Projet CAS pour les jeunes scientifiques en recherche fondamentale, Fondation des sciences naturelles de la province d’Anhui et Fonds de recherche de l’Université des sciences et de la technologie de Chine de l’Initiative double de première classe.
