Âm nhạc và âm thanh chỉ có vẻ giảm đau ở chuột khi được phát ở mức âm lượng nhất định.

Vào năm 1960, một nha sĩ tại Boston tên là Wallace J. Gardner đã báo cáo về việc sử dụng một kỹ thuật bất thường để kiểm soát cơn đau của bệnh nhân. Thay vì sử dụng khí cười hoặc tiêm thuốc tê tại chỗ, Gardner trao cho bệnh nhân tai nghe và một hộp điều chỉnh âm lượng nhỏ trước khi nhổ những chiếc răng sâu. Gardner khẳng định rằng ông và nhiều nha sĩ khác trên cả nước đã thực hiện 5000 ca nha khoa dùng âm nhạc và tiếng ồn để tạo hiệu ứng giảm đau, và 90 % trong số đó không cần thêm bất kỳ loại thuốc gây mê nào.

Gardner giả thuyết rằng hệ thống thính giác của não ảnh hưởng đến hệ thống cảm nhận đau khi nghe âm nhạc dễ chịu. Tuy nhiên, cách thức điều đó xảy ra vẫn còn chưa rõ. Hơn 60 năm sau báo cáo của Gardner, các nhà thần kinh học đã phát hiện hai manh mối về cách âm thanh chặn đau: âm lượng của âm nhạc và một đường mạch bất ngờ giữa vùng xử lý âm thanh và vùng xử lý đau của não.

Âm nhạc nhẹ làm giảm đau ở chuột

Kể từ báo cáo của Gardner, các nhà khoa học và bác sĩ đã phát hiện rằng âm nhạc và âm thanh có khả năng giảm đau đa dạng. Ví dụ như giúp giảm đau cấp tính – như trong phẫu thuật và sinh con – và đau mãn tính do bệnh lý lâu dài như ung thư. Dù rõ ràng âm thanh có thể giảm đau, một nhóm nhà thần kinh học Trung–Mỹ muốn xác định cách thức âm thanh thực sự giảm đau, vì điều đó có thể hé lộ chiến lược mới trong điều trị. Tuy nhiên, việc điều khiển mạch thần kinh thường bị phản đối khi áp dụng cho người.

Do đó, nhóm nghiên cứu chọn sử dụng chuột trong thí nghiệm. Mặc dù có vẻ là giải pháp hiển nhiên, việc sử dụng động vật gặm nhấm để nghiên cứu cách âm nhạc giảm đau là một thách thức – đặc biệt vì không rõ động vật cảm nhận âm nhạc ra sao. Vì thế, các nhà nghiên cứu trước tiên cần xác định xem âm nhạc có thực sự tạo hiệu ứng giảm đau ở chuột không.

Họ phát ba loại âm thanh cho chuột bị đau viêm: một đoạn nhạc giao hưởng (Réjouissance của Bach), một bản remix khó nghe của bản giao hưởng Bach, và tiếng ồn trắng. Các nhà nghiên cứu nhận thấy tất cả ba âm thanh đều làm giảm độ nhạy cảm với đau, nhưng chỉ khi âm thanh được phát ở mức 50 dB (âm lượng như một cuộc trò chuyện nhỏ trong thư viện). Kết quả này bất ngờ.

Để tạo ra cơn đau, các nhà nghiên cứu tiêm dung dịch kích viêm Freund đầy đủ (CFA) vào chân chuột, gây viêm đau. Sau đó, họ cho chuột nghe đoạn nhạc giao hưởng, bản remix khó nghe hoặc tiếng ồn trắng và chọc vào chân bị viêm. Khi tiếp xúc với âm thanh ở 50 dB, chuột cần bị chọc rất mạnh mới rụt chân, cho thấy độ nhạy đau bị ức chế. (Ảnh: Zhou et al. Science. 2022)

Các thủ tục nha khoa thường có nhiều tiếng ồn. Âm nhạc phát ở 50 dB sẽ bị tiếng khoan, âm thanh kim loại va chạm hộp kim loại, và tiếng hút nước bọt lấn át. Nghiên cứu được tiến hành trong phòng thí nghiệm khá yên tĩnh (độ ồn khoảng 45 dB). Họ nghi ngờ âm lượng âm nhạc không quan trọng bằng sự chênh lệch giữa âm nhạc và âm thanh xung quanh.

Thế nên, họ tăng mức ồn xung quanh lên 57 dB và nhận thấy độ nhạy đau giảm khi âm nhạc phát ở 62 dB. Khi giảm âm thanh môi trường xuống 30 dB, chỉ âm nhạc ở 35 dB mới tạo ra hiệu ứng giảm đau. Âm thanh dường như chỉ giảm đau khi được phát lớn hơn âm thanh môi trường một chút.

Đường mạch bất thường giữa vùng nghe và vùng cảm nhận đau của não

Sau khi chứng minh âm thanh có thể giảm đau ở chuột, nhóm nghiên cứu bắt đầu tìm kiếm mạch thần kinh tạo hiệu ứng giảm đau. Bằng cách tiêm thuốc nhuộm định vị vào vùng vỏ não thính giác (khu vực não xử lý âm thanh), nhóm phát hiện con đường kết nối từ vỏ não thính giác đến bộ đồi thị – trung tâm tiếp nhận tín hiệu cảm giác như âm thanh, vị giác, và cảm giác đau. Tất cả cơ quan cảm giác đều có kết nối trực tiếp với đồi thị. Tuy nhiên, kết nối này bất ngờ.

Người ta thường nghĩ rằng nghe nhạc sẽ tăng giao tiếp thần kinh giữa vỏ não thính giác và đồi thị. Tuy nhiên, đường dây thần kinh mới phát hiện lại ngừng truyền tin khi âm nhạc có âm lượng thấp được phát. Để xác nhận mạch thần kinh này liên quan đến giảm đau, nhóm nghiên cứu chặn nó không cho hoạt hóa. Kết quả là chuột ít cảm thấy đau hơn, thậm chí không cần âm nhạc. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng âm thanh nhẹ làm giảm tương tác trực tiếp giữa vỏ não thính giác và đồi thị, từ đó làm giảm quá trình xử lý đau ở đồi thị.

Nhóm nghiên cứu thừa nhận rằng cơ chế thần kinh giảm đau do âm nhạc ở con người chắc chắn phức tạp hơn ở chuột. Tuy vậy, việc xác định kết nối giữa vỏ não thính giác và vùng xử lý đau có thể thúc đẩy nghiên cứu giảm đau bằng âm nhạc. Trong tương lai, những phát hiện này có thể góp phần phát triển các phương pháp can thiệp thay thế trong điều trị đau.