6 Minutės
Muzikos praktika, smegenų plastika ir skausmas
Mokymasis groti instrumentu sukelia matomus ir kiekybiškai įvertinamus pokyčius smegenyse. Daug dešimtmečių tyrimų rodo, kad muzikinis lavinimas gerina smulkiąją motoriką, kalbos apdorojimą, atmintį ir gali sulėtinti amžinius pažinimo nuosmukius. Tačiau ar ilgalaikė praktika taip pat keičia, kaip smegenys registruoja ir reaguoja į skausmą? Naujas eksperimentinis tyrimas siekė ištirti, ar ilgalaikis muzikinis treniravimas modifikuoja skausmo suvokimą bei motorines rankos reprezentacijas smegenų motorinėje žievėje.
Mokslinis fonas: skausmas, motorinė žievė ir smegenų „kūno žemėlapis“
Skausmas yra daugiau nei vien sensorinis signalas: jis keičia dėmesį, elgseną ir motorinę kontrolę. Aštrus skausmas inicijuoja greitas apsaugines reakcijas — pavyzdžiui, atitraukimą nuo karšto paviršiaus — ir kartu slopina motorinės žievės aktyvumą, siekiant sumažinti pažeistos audinio naudojimą. Kai skausmas tęsiasi ilgiau, gali atsirasti maladaptaciniai pokyčiai: lėtinis arba ilgai trunkantis skausmas siejamas su somatotopinį „kūno žemėlapį“ atitinkančios žievės reprezentacijos sutrumpėjimu arba sulietėjimu ir su pakitusia motorinės žievės funkcija, o šie neurologiniai pokyčiai dažnai koreliuoja su padidėjusiu neįgalumu bei stipresniu skausmu.
Šie smegenų pokyčiai padeda paaiškinti, kodėl per ilgas sužeistos galūnės imobilizavimas gali sumažinti judrumą ir pakenkti ilgalaikei būklei. Vis dėlto žmonių atsparumas skausmui labai skiriasi: kai kurie geriau toleruoja ar kompensuoja, o kiti labiau nukenčia. Tyrimas kėlė klausimą, ar intensyvus, ilgalaikis sensorimotorinis mokymas — kaip patiria daug muzikantų — gali sudaryti apsauginį sluoksnį nuo tų smegenų reorganizacijos procesų, kurie susiję su skausmu.
Metodika: raumenų skausmo imitavimas ir motorinės žievės žemėlapiavimas
Siekiant palyginti muzikantus ir nemuzikantus, tyrėjai laikinai sukėlė raumenų skausmą rankoje, injekuodami nervų augimo faktorių (NGF) į raumenį tiriamųjų rankoje. NGF yra baltymas, svarbus nervų sveikatai ir išlikimui, tačiau lokaliai sušvirkštas į raumenį jis sukelia saugų ir atgręžiamą achingą diskomfortą, trunkantį kelias dienas, ypač judant. Šis eksperimentinis modelis leidžia imituoti tvarų raumenų skausmą be audinių pažeidimo, todėl jis plačiai naudojamas skausmo mechanizmams tirti laboratorinėmis sąlygomis.
Motorinės žievės žemėlapiai buvo kiekybiškai įvertinti naudojant transkranijinę magnetinę stimulaciją (TMS) — neinvazinę technologiją, kuri trumpais magnetiniais impulsais veikia galvos odą ir sukelia raumenų atsakus. Imant atsakus skirtingose galvos odos padėtyse, galima rekonstruoti, kaip motorinė žievė reprezentuoja konkrečius raumenis ar raumenų grupes, taip sudarant vadinamąjį motorinį žemėlapį. Tyrėjai žemėlapius fiksavo prieš NGF injekciją, po to praėjus dviem dienoms ir vėl po aštuonių dienų, kad būtų įvertinti trumpalaikiai pokyčiai žievės reprezentacijoje, susiję su skausmo fazėmis (ūminė ir vėlesnė stadija).
Tyrime dalyvavo 40 savanorių, suskirstytų į dvi grupes: aukštos kvalifikacijos muzikantai ir nemuzikantai. Muzikantai buvo atrinkti pagal metų metus trukusį praktikavimą instrumentuose, kuriems būdingi pasikartojantys, tikslūs rankos judesiai (pavyzdžiui, pianistas, smuikininkas ar gitaristas). Be to, tyrėjai fiksavo bendrąsias praktikos valandas, kad patikrintų galimą „dozės–atsako“ ryšį tarp praktikos apimties ir smegenų pokyčių. Kruopštus dalyvių atrankos aprašymas ir kontrolės kriterijai padėjo sumažinti poveikį keliančių veiksnių įtaką (pvz., ankstesnės traumos, lėtinis skausmas ar neurologinės ligos).
Pagrindiniai rezultatai
- Prieš skausmą (bazinis lygis): muzikantai demonstravo rafinuotesnes ir labiau susikoncentruotas rankos reprezentacijas motorinėje žievėje, palyginti su nemuzikantais. Kartu tarp dalyvių buvo ryškus ryšys: didesnis sukauptas praktikos laikas koreliavo su tikslesniu ir labiau erdviniu rankos žemėlapiu žievėje.
- Skausmo reakcija: po NGF sukeltos raumenų skausmo indukcijos nemuzikantai per dvi dienas parodė aiškų corticalinio rankos žemėlapio susitraukimą, kas atitinka įprastą motorinės žievės slopinimą, lydintį skausmą. Muzikantai, priešingai, reikšmingo žemėlapio susitraukimo neparodė — jų reprezentacijos išliko santykinai stabilios per tą trumpą laikotarpį.
- Suvokiamas skausmas: muzikantai vidutiniškai nurodė mažesnį skausmo intensyvumą nei nemuzikantai. Be to, muzikantų grupėje didesnis sukauptų praktikos valandų skaičius prognozavo mažesnį subjektyviai patirtą diskomfortą — tai rodo galimą „kumulatyvinį“ apsauginį efektą.
Nors imtis buvo palyginti nedidelė (N = 40), rezultatai buvo nuoseklūs: metų metus trukęs tikslingas sensorimotorinis treningas buvo susijęs tiek su struktūrinėmis ir funkcinėmis motorinės žievės savybėmis, tiek su sumažintomis trumpalaikėmis skausmo reakcijomis. Statistiniai modeliai atsižvelgė į kai kurias galimas konfoundedness (amžius, lytis, bazinis motorinis gebėjimas), tačiau autorių teigimu, tolesni didesnės apimties tyrimai reikalingi patvirtinti šiuos stebėjimus ir ištirti ilgalaikes pasekmes.
Poveikis skausmo mokslui ir reabilitacijai
Šie rezultatai nereiškia, kad muzika išgydo lėtinį skausmą. Tačiau jie palaiko idėją, kad ilgalaikis, užduočiai specifinis mokymas gali pertvarkyti nervinius tinklus, kurie tarpininkauja skausmui ir motorinei kontrolei, taip potencialiai didinant atsparumą skausmo sukeliamai žievės reorganizacijai. Ši įžvalga yra svarbi reabilitacijai: terapijos, skirtos „permokyti" žievės žemėlapius — per konkrečią motorinę praktiką, sensorinį treniravimą ar neuromoduliaciją — galėtų mažinti maladaptacinius pokyčius, kurie palaiko lėtinį skausmą.
Praktiniu požiūriu tai gali reikšti struktūrizuotų programų kūrimą, kurios imituotų kai kurias muzikantų mokymosi savybes: aukšta pasikartojimo norma, preciziška motorika, grįžtamasis ryšys ir ilgalaikis mokymasis. Tokios programos galėtų būti taikomos pacientams su lėtiniu galūnių skausmu arba su skausmu, susijusiu su motorinių funkcijų praradimu, siekiant sumažinti nepageidaujamą žievės reorganizaciją ir pagerinti funkciją.
Ekspertų įžvalgos
„Šie pastebėjimai iliustruoja, kaip patirtis formuoja jutiminius ir motorinius tinklus taip, kad tai keičia kasdienes patirtis, įskaitant skausmo suvokimą,“ sako dr. Elena Rivera, sensorimotorinės plastikos specialistė. „Muzikantai yra natūralus ilgo ir labai tikslaus praktikavimo modelis. Supratus mechanizmus, kurie daro jų smegenis atsparesnes, galime geriau projektuoti reabilitacines strategijas žmonėms, kenčiantiems nuo nuolatinio skausmo.“
Ateities kryptys ir technologijos
Tyrėjai toliau tiria, ar muzikinė patirtis taip pat saugo nuo su skausmu susijusių pažinimo ir dėmesio sutrikimų, ir ar tikslinis mokymas gali būti adaptuotas klinikinėms populiacijoms. Technologiniai pasiekimai smegenų žemėlapiavimo srityje, nešiojami jutikliai, kurie kiekybiškai matuoja realų rankos naudojimą kasdieniame gyvenime, ir uždaro ciklo neuromoduliacijos sprendimai gali leisti kurti personalizuotas intervencijas, kurios tiksliai pertvarkytų žievės reprezentacijas ir pagerintų motorinę funkciją.
Pavyzdžiui, derinant sensorinius pratimus su tiksliniu TMS ar transkranijine nuolatine tiesiogine srove (tDCS), galima potencialiai skatinti adaptacinius pokyčius žievėje ir greitinti atstatymą. Be to, išmaniosios treniruotės platformos, suteikiančios momentinį grįžtamąjį ryšį ir galinčios fiksuoti ilgalaikį pažangą, galėtų pagerinti poveikio matavimą klinikinėse programose.
Išvados
Tyrimas sustiprina platesnį neuroplastiškumo principą: ilgalaikė, tiksli praktika keičia smegenų organizaciją taip, kad poveikis tęsiasi už pradinės įgūdžių srities ribų. Muzikantams ši reorganizacija, atrodo, suteikia dalinę apsaugą nuo trumpalaikio raumenų skausmo ir nuo motorinės žievės žemėlapio pokyčių, kuriuos paprastai sukelia skausmas. Perkelti šiuos mechanizmus į gydymo praktiką gali atverti naujas galimybes lėtinio skausmo valdyme, atkuriant sveikas žievės reprezentacijas ir tobulinant motorines funkcijas.
Taigi, mokantis groti instrumentu gali būti daugiau privalumų nei tik technikos tobulinimas ir kultūrinis praturtinimas: tai gali pakeisti, kaip smegenys patiria kūną ir jo jutimus, įskaitant skausmą. Šios įžvalgos skatina tolesnius translacinius tyrimus, siekiant išsiaiškinti, kaip geriausia pritaikyti muzikos mokymo principus reabilitacinių programų dizainui ir kaip optimizuoti intervencijas, kurios mažina maladaptacinę žievės reorganizaciją bei pagerina pacientų gyvenimo kokybę.
Šaltinis: sciencealert
Palikite komentarą