Når folk tager en sukkerpille, som de mener er smertestillende, kan det mindske deres oplevelse af smerte.

Forskere har længe kendt til dette fænomen, kaldet placeboeffekten. Men de biologiske mekanismer bag det er forblevet et mysterium. Nu har neurovidenskabsmænd identificeret hjernekredsløb hos mus, der kan forklare, hvordan placebo kan lindre smerte.

I en i dag iNaturoffentliggjort undersøgelse 1, forskerne sporede de aktiverede hjerneområder hos mus, der var konditioneret til at forvente smertelindring, analogt med den erfaring, mennesker har, når de fik en pille uden aktive ingredienser. De blev overraskede over at se aktivitet i lillehjernen og hjernestammen - områder af hjernen, der normalt forbindes med bevægelse og koordination, ikke smerte.

"Vi havde ingen reel indsigt i, hvordan [placeboeffekten] opstår, og om det var et rigtigt fænomen," siger Clifford Woolf, en neuroforsker ved Harvard University i Boston, Massachusetts. "Jeg tror, ​​det hjalp os med at identificere, at det faktisk var et rigtigt fænomen."

Resultaterne kan i sidste ende føre til nye måder at behandle smerte på, siger studiets medforfatter Grégory Scherrer, en neurobiolog ved University of North Carolina i Chapel Hill. "Vi kunne have en helt ny type medicin."

Smertelindrende måde

Billeddiagnostiske undersøgelser hos mennesker har vist, at smertelindring fra placebo er forbundet med aktivitet i hjernestammen og et hjerneområde kaldet den forreste cingulate cortex.

For at undersøge dette yderligere udviklede Scherrer og hans team et eksperiment for at skabe en placebo-lignende forventning om smertelindring hos mus. Ved at bruge to kamre, et med et behageligt varmt gulv og et med et smertefuldt varmt gulv, konditionerede de dyrene til at forvente, at smerten ville blive lindret, når de kommer ind i det køligere kammer på det varme gulv.

Ved hjælp af levende billeddannelsesværktøjer identificerede holdet en gruppe neuroner, der var aktive under placebo-eksperimentet. Disse var placeret i pontine nucleus (Pn), et område i hjernestammen, der forbinder hjernebarken med lillehjernen og ikke tidligere har været forbundet med smerte.

For yderligere at forstå rollen af ​​disse neuroner i smertelindring målte forfatterne virkningerne af at blokere deres aktivitet. Når deres PN-neuroner blev hæmmet, var mus, der gik på det varme gulv, hurtigere til at udføre smertestillende adfærd såsom at slikke deres poter, stå og hoppe. Mus med aktiverede Pn-neuroner tog længere tid at slikke deres poter, "fordi det ikke er så smertefuldt," siger Scherrer.

Efterfølgende analyser af 4.932 neuronale celler i PN viste, at 65% havde opioidreceptorer - de samme aktiveret af stærke smertestillende midler. Neuronerne med opioidreceptorer strakte sig til tre områder i lillehjernen, som man ikke tidligere troede ville spille en rolle i at foregribe smertelindring. Forskerne identificerede en gruppe Purkinje-celler - hovedcellerne i lillehjernen - som blev mere og mere aktive under placebo-eksperimentet.

"Der er næsten helt sikkert endogene opioider, der deltager i dette," siger Woolf.

Nye mål

Forskningen kan åbne op for nye måder at forstå, hvordan eksisterende smertestillende midler virker, og til at opdage nye, mere effektive.

Forskere kunne undersøge, hvordan man aktiverer det neurale kredsløb i hjernestammen og lillehjernen uden brug af placebo-piller. Fremtidige undersøgelser kunne "finde en måde at gøre aktivering af kroppens egne kontrolmekanismer, der kan undertrykke smerteoplevelsen mere pålidelig," siger Woolf.

Forståelse af disse hjernekredsløb kan også forklare, hvorfor nogle smertebehandlinger, såsom kognitive adfærdsterapier og transkraniel magnetisk stimulering, faktisk virker.

"Hjernen er en kompliceret høstak, og vi leder ofte efter en nål," siger Tom Wager, en neurovidenskabsmand, der studerer placeboeffekten på Dartmouth College i Hanover, New Hampshire. Denne undersøgelse "giver et nyt mål, som vi kan søge i menneskelige undersøgelser."

Der er stadig spørgsmål om, hvad der præcist aktiverer placeboeffekten hos dem, der oplever den. "Hvad vi stadig ikke ved er, hvorfor det forekommer hos nogle individer og ikke andre, og hvorfor det forsvinder over tid," siger Woolf.