Почему приятное прикосновение уменьшает боль — и почему это происходит не всегда

Предыдущие исследования показывали, что медленное мягкое поглаживание кожи, способное эффективно активировать С-тактильную систему, может уменьшать боль. Однако оставалось неясным, насколько результат зависит от места прикосновения и от того, что сам стимул привлекает внимание. Авторы проверили, может ли такое поглаживание уменьшать временную суммацию вторичной боли — temporal summation of second pain, TSSP — по сравнению с более быстрым поглаживанием и постукиванием по коже.

В исследовании были проанализированы данные 36 здоровых участников. Каждый испытал три тактильных условия с обеих сторон относительно теплового раздражения. Постукивание не снижало TSSP статистически значимо; быстрое поглаживание действовало только при применении на той же стороне, а медленное — на обеих сторонах. Медленное поглаживание превосходило более быстрое и постукивание при сравнении уменьшения боли.

Эти результаты указывают, что влияние медленного прикосновения нельзя свести только к переключению пространственного внимания. Одновременно они не позволяют считать конкретный нервный механизм окончательно установленным: регистрировали субъективные оценки боли, а не прямую активность всех предполагаемых сенсорных и центральных цепей.

Осязание служит не только распознаванию предметов и локализации воздействия. Прикосновения участвуют в социальных взаимодействиях, формировании привязанности и регуляции эмоционального состояния. В этих процессах особое внимание уделяется С-тактильным афферентам (C-tactile afferents, CT) — немиелинизированным чувствительным волокнам, которые преимущественно изучены в волосистой коже и часто реагируют на лёгкое поглаживание.

Для исследовательской задачи авторы использовали понятие CT-optimal touch: медленное, мягкое поглаживание со скоростью около 3 см/с. В литературе часто описывают диапазон примерно 1–10 см/с как благоприятный для ответа CT-афферентов. Скорость 18 см/с считалась CT non-optimal, то есть менее подходящей для их активации. Это операционные условия эксперимента, а не универсальные лечебные скорости массажа.

Предлагались две линии влияния на боль. Первая — восходящая, связанная с обработкой сигналов в задних рогах спинного мозга; вторая — нисходящая и надспинальная регуляция, в частности с участием островковой коры (инсулы). Различие этих гипотез принципиально: если основной эффект строго локален, расположение прикосновения должно существенно менять результат; если участие центральных механизмов велико, эффект может появляться и при поглаживании противоположной руки.

Есть и более простая альтернативная гипотеза. Когда человек ощущает прикосновение, его внимание переключается с боли на новый стимул. Чтобы проверить, не объясняется ли эффект всего лишь отвлечением, авторы добавили постукивание — заведомо заметную тактильную стимуляцию, отличную от непрерывного поглаживания.

Объектом исследования была не обычная боль в спине и не хроническая боль пациента. Исследователи использовали TSSP — temporal summation of second pain (временную суммацию вторичной боли). После повторной ноцицептивной стимуляции субъективная интенсивность жгучей боли может возрастать даже при сопоставимых по силе импульсах. Этот феномен связывают, в том числе, с изменением возбудимости нейронных цепей спинного мозга.

В клиническом и экспериментальном контексте часто встречается термин wind-up — нарастающая реакция нейронов на повторную стимуляцию. Его используют рядом с TSSP, однако это не полностью тождественные понятия: wind-up относится к нейрофизиологической реакции, тогда как TSSP в данном эксперименте фиксировали по человеческим оценкам интенсивности боли. Модель полезна для изучения сенситизации, но она не воспроизводит всю сложность хронического болевого синдрома.

Ранее Фиданца и соавторы обнаружили снижение TSSP при определённых режимах медленного поглаживания; однако воздействие выполнялось только на стороне тепловой стимуляции. Мейер и коллеги расширили задачу: сопоставили разные скорости, добавили контроль внимания и отдельно проверили противоположную сторону тела.

С июня по август 2023 года к исследованию привлекли 38 здоровых добровольцев; данные двух участников исключили из-за языковых трудностей в понимании инструкций, после чего их заменили для сохранения равномерного распределения условий. Анализ проводился по 36 участникам. Возраст: 18–32 года, средний 24,9 ± 3,3 года. Состояния, способные изменять тактильное или болевое восприятие, служили основаниями для исключения.

Тепловой стимул подавали термодом размером 30 × 30 мм на ладонную поверхность левого запястья. В каждой серии было шесть тепловых импульсов с частотой 0,33 Гц; температура менялась со скоростью 8 °C/с. Температуру подбирали индивидуально, начиная примерно с 45 °C, стремясь получить интенсивность боли 45 ± 10 баллов по 100-балльной визуально-аналоговой шкале (ВАШ), при верхнем пределе 50,5 °C. Среднее значение подобранной температуры составило 49,01 °C (стандартное отклонение 1,72).

В то же время на тыльную поверхность предплечья наносили одно из трёх воздействий: поглаживание мягкой кистью со скоростью 3 см/с, поглаживание той же кистью со скоростью 18 см/с или постукивание мягким резиновым наконечником с нерегулярными промежутками около 0,1–2,5 секунды. Длина участка поглаживания составляла 18 см. Для соблюдения скоростей экспериментатор ориентировался на метроном в наушнике.

Каждое условие выполняли на ипсилатеральной стороне (той же, где вызывали боль) и контралатеральной (противоположной) стороне. Испытуемые не видели руку и аппаратуру: между ними и рабочей зоной размещали ширму, чтобы уменьшить влияние зрительных подсказок. Участники оценивали боль после серий импульсов, а приятность прикосновения — по завершении соответствующего блока.

Перед каждым блоком проводили исходную серию без прикосновения (T0). Затем выполняли пять серий с соответствующим воздействием (T1–T5). Между условиями предусматривались пятиминутные перерывы. Для статистики сравнивали исходную оценку T0 со средними значениями при T1–T5; в таком дизайне каждый человек служил собственным контролем.

При анализе динамики от исходной серии к сериям с воздействием исследователи обнаружили значимое влияние времени: F(1,35) = 24,82; p < 0,001, с частичной η² = 0,42. Отмечено и влияние стороны воздействия: F(1,35) = 4,72; p = 0,037. Однако особенно информативным оказалось взаимодействие времени и типа прикосновения: p = 0,006.

Последующие сравнения показали, что поглаживание 3 см/с снижало TSSP и на стороне тепловой стимуляции, и на противоположной стороне. Быстрое поглаживание 18 см/с давало значимый результат только на той же стороне; контрольное постукивание — ни на одной.

При непосредственном сравнении трёх типов воздействия обнаружено влияние условия: F(2,70) = 6,28; p = 0,006; частичная η² = 0,15. Различие медленного поглаживания и постукивания имело p = 0,021, медленного и быстрого поглаживания — p = 0,019. Быстрое поглаживание и постукивание статистически значимо не различались (p = 0,813).

Что показывает рисунок? Нас интересует не абсолютное значение ВАШ, а направление изменения относительно собственной исходной оценки каждого участника. Столбцы ниже 100 % указывают на уменьшение оцениваемой интенсивности боли относительно T0. При этом статистический вывод не следует делать по одной лишь высоте столбца без сравнения дисперсии и выбранной модели анализа.

Приятность воздействия измеряли отдельно по ВАШ от 0 («неприятно») до 100 («приятно»). Для этого показателя анализировали 35 участников: один не предоставил оценку для быстрого поглаживания на противоположной стороне. Различие между типами воздействия в целом было статистически значимым: F(2,68) = 10,37; p < 0,001; частичная η² = 0,23.

Но парные сравнения выявили тонкость: и медленное, и быстрое поглаживание оценивались приятнее постукивания (p = 0,002 и p = 0,007 соответственно), тогда как между самими скоростями значимого различия по приятности не оказалось (p = 1,00 после поправки на множественные сравнения).

Иначе говоря, участники в среднем не говорили, что 3 см/с приятнее 18 см/с, но различия в уменьшении экспериментальной боли между этими режимами существовали. Следовательно, нельзя просто построить одну шкалу «приятнее — значит сильнее обезболивает» и считать её объяснением наблюдений.

Авторы дополнительно исследовали корреляцию между уменьшением боли и приятностью. Для медленного поглаживания на противоположной стороне значимой связи не обнаружили; на той же стороне связь выявлялась. Для быстрого поглаживания на той же стороне значимой корреляции не было. Самооценка телесной осознанности по краткому опроснику BPQ тоже не предсказывала ни величину уменьшения боли, ни приятность прикосновения.

Одна из возможных причин отсутствия ожидаемого различия в приятности — время опроса: участники оценивали прикосновение уже после блока с тепловой стимуляцией, а не в спокойных условиях. Кроме того, авторы не исключают частичной активации CT-афферентов на скорости 18 см/с: непосредственно ответ этих волокон при точно такой скорости в работе не измеряли.

Одно из возможных объяснений результата — сочетание периферических и центральных механизмов. Более быстрое поглаживание, вероятно, активирует крупные миелинизированные А-бета-афференты (Aβ — нервные волокна, хорошо проводящие механосенсорные сигналы). В контексте теории воротного контроля предполагается, что такая активность при определённых условиях способна влиять на ноцицептивную передачу на спинальном уровне, и этот эффект может быть сильнее при воздействии с той же стороны.

С медленным поглаживанием картина иная: снижение боли не зависело от того, какой рукой получали прикосновение. Это согласуется с гипотезой об участии более распределённых центральных сетей, включая структуры, обрабатывающие эмоциональную и интероцептивную составляющую телесных сигналов. Интероцепция — восприятие состояния собственного тела; островковая кора участвует в интеграции таких сигналов.

Важно, однако, отделять подтверждённое от предполагаемого. Авторы не регистрировали микронейрографически CT- или Aβ-афференты каждого испытуемого и не использовали нейровизуализацию для доказательства, что при контралатеральном поглаживании активировалась именно островковая кора. Их эксперимент показывает функциональные различия условий; объяснение цепей пока остаётся моделью.

Контроль постукиванием также не показал снижения TSSP. Это противоречит слишком простому объяснению «достаточно отвлечь внимание любым тактильным сигналом». Но оно не опровергает всю роль внимания в боли: другой тип отвлечения, характер задачи, значение сигнала и ожидания участника могут давать иные результаты.

Первое ограничение — исследование проводилось на здоровых молодых добровольцах в лабораторной модели, а не на пациентах с длительной болью, ограничением функций или сопутствующими заболеваниями. TSSP помогает исследовать определённые механизмы обработки ноцицептивной информации, но не воспроизводит хроническую боль как биопсихосоциальное состояние.

Второе: стороны воздействия не были полностью уравновешены по порядку предъявления. Авторы стремились уменьшить перенос эффекта между блоками и потому начинали с контралатеральных условий, однако подобная последовательность сама может повлиять на результаты. В дальнейшем полезно рандомизировать и сторону воздействия.

Третье: некоторые участники отмечали субъективное совпадение прикосновений с тепловыми импульсами, которое воспринималось как сенсорная перегрузка. Если одновременные ощущения конкурировали между собой, это могло по-разному влиять на оценки в отдельных блоках. Четвёртое: регистрировали интенсивность боли по ВАШ, но не другие измерения — неприятность, угрозу, поведение, функции, нейрофизиологические потенциалы ЭЭГ и т. д.

Наконец, стимул наносили мягкой кистью по протоколу, а не выполняли полноценную массажную процедуру. Из результатов нельзя вывести, что массажисты должны всегда выбирать скорость 3 см/с, что механизм уже установлен, либо что поглаживание другой руки клинически лечит любую боль, включая висцеральную.

В практическом разговоре обычно легко спросить, приятно ли человеку поглаживание. Гораздо сложнее ответить, уменьшает ли оно именно боль и в какой мере. Эти исходы связаны, но не тождественны. Можно испытать приятное прикосновение без выраженной анальгезии; можно заметить уменьшение боли без того, чтобы само прикосновение казалось особенно приятным.

Ещё один урок — важность контрольного условия. Без постукивания мы не узнали бы, можно ли объяснить результат только вниманием. Без сравнения сторон — не смогли бы оценить пространственную зависимость. Без отдельных оценок приятности — ошибочно связали бы уменьшение боли с субъективным удовольствием. Именно так строятся эксперименты, способные двигать физиологию вперёд.

И наконец, речь идёт об одном эффекте в контролируемой среде. Превращение такого эффекта в клинический метод требует дополнительных исследований у разных групп пациентов, с оценкой функциональных исходов, длительности результата и нежелательных явлений. Эта оговорка не обесценивает работу: она делает её научно пригодной для обучения.

CT-афференты — С-тактильные чувствительные нервные волокна, связанные с обработкой определённых типов мягкого прикосновения. А-бета-афференты — преимущественно крупные миелинизированные тактильные волокна. Ноцицепция — нейронная обработка потенциально повреждающих стимулов; она не тождественна субъективной боли. TSSP — временная суммация вторичной боли, обычно оцениваемая как нарастание болевого ощущения при повторных стимулах. ВАШ — визуально-аналоговая шкала оценки интенсивности. Ипсилатерально — на той же стороне; контралатерально — на противоположной.

Основная публикация: Meijer L. L. et al. (2024). Scientific Reports, 14, 2626. Данные: репозиторий YODA (DOI 10.24416/UU01-PPZYF8). Предшествующий эксперимент: Fidanza и соавт., Journal of Pain, 2021. Библиографию оригинальной работы, дополнительные таблицы и полные методы можно изучить по ссылке на публикацию.

Условия повторного использования: оригинальный текст и рисунки Meijer и соавт. распространяются под CC BY 4.0 (если для отдельного изображения не указаны иные условия). Русский перевод, терминологические пояснения, авторские вводные абзацы и комментарии VesninMed являются адаптацией; английский оригинал остаётся источником окончательных формулировок.