Når folk tar en sukkerpille som de tror er smertestillende, kan det redusere smerteopplevelsen.

Forskere har lenge kjent til dette fenomenet, kalt placeboeffekten. Men de biologiske mekanismene bak har forblitt et mysterium. Nå har nevrovitenskapsmenn identifisert hjernekretsløp hos mus som kan forklare hvordan placebo kan lindre smerte.

I en i dag iNaturpublisert studie 1, sporet forskere de aktiverte hjerneområdene hos mus som var kondisjonert til å forvente smertelindring, analogt med erfaringen mennesker har når de fikk en pille uten aktive ingredienser. De ble overrasket over å se aktivitet i lillehjernen og hjernestammen - områder av hjernen som normalt forbindes med bevegelse og koordinasjon, ikke smerte.

"Vi hadde ingen reell innsikt i hvordan [placeboeffekten] skjer og om det var et reelt fenomen," sier Clifford Woolf, en nevroforsker ved Harvard University i Boston, Massachusetts. "Jeg tror dette hjalp oss med å identifisere at det faktisk var et ekte fenomen."

Funnene kan til slutt føre til nye måter å behandle smerte på, sier studiemedforfatter Grégory Scherrer, en nevrobiolog ved University of North Carolina i Chapel Hill. "Vi kan ha en helt ny type stoff."

Smertestillende måte

Bildestudier på mennesker har vist at smertelindring fra placebo er assosiert med aktivitet i hjernestammen og et hjerneområde som kalles den fremre cingulate cortex.

For å undersøke dette videre utviklet Scherrer og teamet hans et eksperiment for å skape en placebo-lignende forventning om smertelindring hos mus. Ved å bruke to kammer, ett med et behagelig varmt gulv og ett med et smertefullt varmt gulv, kondisjonerte de dyrene til å forvente at smerten ble lindret når de gikk inn i det kjøligere kammeret på det varme gulvet.

Ved hjelp av levende bildeverktøy identifiserte teamet en gruppe nevroner som var aktive under placebo-eksperimentet. Disse var lokalisert i pontinkjernen (Pn), et område i hjernestammen som forbinder hjernebarken med lillehjernen og som ikke tidligere har vært forbundet med smerte.

For ytterligere å forstå rollen til disse nevronene i smertelindring, målte forfatterne effekten av å blokkere aktiviteten deres. Når PN-nevronene deres ble hemmet, var mus som gikk på det varme gulvet raskere til å utføre smertestillende atferd som å slikke potene, stå og hoppe. Mus med aktiverte Pn-nevroner brukte lengre tid på å slikke potene "fordi det ikke er like smertefullt," sier Scherrer.

Etterfølgende analyser av 4 932 nevronceller i PN fant at 65 % hadde opioidreseptorer - de samme som ble aktivert av sterke smertestillende midler. Nevronene med opioidreseptorer utvidet seg til tre områder i lillehjernen som tidligere ikke ble antatt å spille en rolle i å forutse smertelindring. Forskerne identifiserte en gruppe Purkinje-celler – hovedcellene i lillehjernen – som ble stadig mer aktive under placebo-eksperimentet.

"Det er nesten helt sikkert endogene opioider som deltar i dette," sier Woolf.

Nye mål

Forskningen kan åpne for nye måter å forstå hvordan eksisterende smertestillende midler virker og å oppdage nye, mer effektive.

Forskere kunne utforske hvordan man aktiverer nevrale kretsløp i hjernestammen og lillehjernen uten bruk av placebo-piller. Fremtidige studier kan "finne en måte å gjøre aktivering av kroppens egne kontrollmekanismer som kan undertrykke opplevelsen av smerte mer pålitelig," sier Woolf.

Å forstå disse hjernekretsene kan også forklare hvorfor noen smertebehandlinger, for eksempel kognitive atferdsterapier og transkraniell magnetisk stimulering, faktisk fungerer.

"Hjernen er en komplisert høystakk, og vi leter ofte etter en nål," sier Tom Wager, en nevroforsker som studerer placeboeffekten ved Dartmouth College i Hanover, New Hampshire. Denne studien "gir et nytt mål som vi kan søke i menneskelige studier."

Det gjenstår spørsmål om hva som eksakt aktiverer placeboeffekten hos de som opplever den. "Det vi fortsatt ikke vet er hvorfor det forekommer hos noen individer og ikke andre, og hvorfor det forsvinner over tid," sier Woolf.