Новое исследование Бостонской детской больницы и Медицинского центра диаконис Бет Исраэль (BIDMC) показывает, что хроническая потеря сна увеличивает болевую чувствительность. Это говорит о том, что люди, страдающие хронической болью, могут получить облегчение, если больше поспят или, если не считать этого, принимают лекарства, способствующие бодрствованию, такие как кофеин. Оба подхода показали лучшие результаты, чем стандартные анальгетики, в тщательном исследовании на мышах, описанном в выпуске журнала Nature Medicine от 8 мая 2017 г.
Физиолог боли Альбан Латремольер, доктор философии из Boston Children’s, и физиолог сна Хлоя Александр, доктор философии, BIDMC, точно измерили влияние острой или хронической потери сна на сонливость и чувствительность как к болевым, так и к неболезненным раздражителям. Затем они протестировали стандартные обезболивающие, такие как ибупрофен и морфин, а также агенты, способствующие бодрствованию, такие как кофеин и модафинил. Их результаты показывают неожиданную роль бдительности в настройке болевой чувствительности.
Бодрствовать мышей с помощью индивидуальных развлечений
Команда начала с измерения нормальных циклов сна с помощью крошечных наушников, которые снимали показания электроэнцефалографии (ЭЭГ) и электромиографии (ЭМГ). "Для каждой мыши у нас есть точные исходные данные о том, сколько они спят и какова их сенсорная чувствительность," – говорит Латремольер, который работает в лаборатории доктора философии Клиффорда Вульфа в лаборатории F.M. Центр нейробиологии Кирби в Детском Бостоне.
Далее, в отличие от других исследований сна, которые заставляют мышей бодрствовать при ходьбе по беговой дорожке или падении с платформ, Александр, Латремольер и его коллеги лишали мышей сна способом, имитирующим то, что происходит с людьми: они развлекали их.
"Мы разработали протокол хронического лишения сна мышей без стресса, предоставляя им игрушки и занятия в то время, когда они должны были ложиться спать, тем самым продлевая период бодрствования," говорит Александр, который работает в лаборатории Томаса Скаммелла, доктора медицины, в BIDMC. "Это похоже на то, что делает большинство из нас, когда мы слишком много бодрствуем, смотря поздно вечером телевизор каждый будний день."
Чтобы мышей не спали, исследователи бодрствовали, снабжая мышей игрушками, изготовленными на заказ, в зависимости от интереса, стараясь не чрезмерно их стимулировать. "Мыши любят гнездиться, поэтому, когда они начинали засыпать (что видно по их данным ЭЭГ / ЭМГ), мы давали им материалы для гнездования, такие как салфетки или ватный тампон," говорит Латремольер. "Грызуны также любят жевать, поэтому мы ввели множество занятий, связанных с жеванием, например, необходимость пережевывать что-то, чтобы добраться до ватного тампона."
Таким образом, они не давали спать группам от шести до 12 мышей в течение 12 часов за один сеанс или шести часов в течение пяти дней подряд, отслеживая сонливость и гормоны стресса (чтобы убедиться, что они не испытывали стресса) и тестировали на боль. по пути.
Болевую чувствительность измеряли слепым методом, подвергая мышей контролируемому воздействию тепла, холода, давления или капсаицина (агента в остром перце чили), а затем измеряли, сколько времени потребовалось животному, чтобы отойти (или избавиться от дискомфорта, вызванного капсаицин). Исследователи также протестировали реакцию на безболезненные раздражители, такие как прыжки при внезапном громком звуке.
"Мы обнаружили, что пять дней подряд умеренного недосыпания могут со временем значительно усилить болевую чувствительность у здоровых мышей," говорит Александр. "Ответ был специфическим для боли и не был связан с состоянием общей повышенной возбудимости на какие-либо раздражители."
Анальгетики vs. агенты, способствующие пробуждению
Удивительно, но распространенные анальгетики, такие как ибупрофен, не блокировали гиперчувствительность к боли, вызванную недосыпанием. Даже морфин потерял большую часть своей эффективности у бессонных мышей. Эти наблюдения предполагают, что пациентам, принимающим эти препараты для обезболивания, возможно, придется увеличить дозу, чтобы компенсировать потерю эффективности из-за потери сна, тем самым увеличивая риск побочных эффектов.
Напротив, как кофеин, так и модафинил, препараты, используемые для улучшения бодрствования, успешно блокируют гиперчувствительность к боли, вызванную как острой, так и хронической недосыпанием. Интересно, что у мышей, не лишенных сна, эти соединения не обладали анальгетическими свойствами.
"Это новый вид анальгетика, который ранее не рассматривался и зависит от биологического состояния животного," говорит Вульф, директор Центра Кирби в Детском центре Бостона. "Такие препараты могут помочь нарушить цикл хронической боли, при котором боль нарушает сон, что затем усиливает боль, что еще больше нарушает сон."
Новый подход к хронической боли?
Исследователи пришли к выводу, что вместо того, чтобы просто принимать обезболивающие, пациенты с хронической болью могут получить пользу от улучшения сна или приема лекарств, способствующих засыпанию в ночное время, в сочетании с агентами, повышающими бдительность в дневное время, чтобы попытаться разорвать цикл боли. Некоторые обезболивающие уже содержат кофеин в качестве ингредиента, хотя механизм его действия еще не известен. И кофеин, и модафинил усиливают дофаминовые цепи в мозге, так что это может дать ключ к разгадке.
"Эта работа была поддержана новой программой NIH, которая требовала от специалиста по боли присоединиться к ученому, не занимающемуся болью, чтобы заняться совершенно новой областью исследований," отмечает Скаммел, профессор неврологии BIDMC. "Это междисциплинарное сотрудничество позволило нашим лабораториям обнаружить неожиданные связи между сном и болью с практическими клиническими последствиями для улучшения лечения боли."
"Многие пациенты с хронической болью страдают от плохого сна и дневной усталости, и некоторые обезболивающие сами могут способствовать возникновению этих сопутствующих заболеваний," отмечает Киран Маски, доктор медицины, специалист по нарушениям сна в Детской больнице Бостона. "Это исследование предлагает новый подход к лечению боли, который будет относительно легко реализовать в клинической практике. Необходимы клинические исследования, чтобы понять, какая продолжительность сна требуется, и проверить эффективность препаратов, способствующих бодрствованию, у пациентов с хронической болью."