När människor tar en sockerpiller som de tror att de är en smärtstillande medel kan detta minska deras smärta.

Forskare har länge känt detta fenomen, som är känt som en placeboeffekt. Men de biologiska mekanismerna bakom den har förblivit ett mysterium. Nu har neurovetenskapsmän identifierat hjärnkretsar för möss som kan förklara hur placebos kan lindra smärta.

In a study Nature published today 1 the activated brain regions at Mice that were conditioned to expect pain relief, which corresponds to experience that people do when a pill is given to them without active ingredients. De blev förvånade över att se aktiviteter i cerebellum och hjärnstam - hjärnområden som normalt är förknippade med rörelse och samordning, inte med smärtkänsla.

"Vi hade ingen verklig inblick i hur [placeboeffekten] händer och om det är ett verkligt fenomen," säger Clifford Woolf, neurovetenskapsman vid Harvard University i Boston, Massachusetts. "Jag tror att detta hjälpte oss att identifiera att det faktiskt är ett verkligt fenomen."

Resultaten kan i slutändan leda till nya möjligheter att behandla smärta, säger Study Mitachor Grégory Scherrer, en neurobiolog vid University of North Carolina i Chapel Hill. "Vi kan ha en helt ny typ av medicinering."

smärta -relieing bana

avbildningstudier på människor har visat att smärtlindring genom placebos är förknippat med aktiviteter i hjärnstammen och ett hjärnområde som kallas främre cingular cortex.

För att ytterligare undersöka detta utvecklade Scherrer och hans team ett experiment för att skapa en placebo -liknande förväntan på smärtlindring för möss. Med två kamrar, en med ett behagligt varmt golv och ett med ett smärtsamt varmt golv, konditionerade de djuren, för att förvänta sig att smärtan lindrar sig på det heta golvet när de kommer in i den kylare kammaren.

Med hjälp av Live Image Die-Tools identifierade teamet en grupp neuroner som var aktiva under placebo-experimentet. Dessa var i pontinkärnan (PN), ett område i hjärnstammen som förbinder hjärnbarken till cerebellum och var inte tidigare associerat med smärta.

För att ytterligare förstå rollen för dessa neuroner i smärtlindring mätte författarna effekterna av att blockera deras aktivitet. När deras PN-neuroner hämmades var möss som gick på det heta golvet mer villiga att utföra smärtlindrande beteenden som att slicka sina tassar, uttalande och hoppning. Möss med aktiverade PN -neuroner tog längre tid att slicka sina tassar, "eftersom det inte är så smärtsamt", säger Scherrer.

Efterföljande analyser av 4 932 neuronceller i PN visade att 65% opioidreceptorer hade - samma som aktiveras av starka smärtstillande medel. Neuronerna med opioidreceptorer sträckte sig till tre områden i cerebellum, av vilka de inte tidigare antogs att de spelar en roll i att förvänta sig smärtlindring. Forskarna identifierade en grupp av Purkinje-celler-huvudcellerna i cerebellum-som blev alltmer aktiva under placebo-experimentet.

"Det finns nästan säkert endogena opioider som deltar," säger Woolf.

Nya mål

Forskning kan öppna nya sätt att förstå hur befintliga smärtstillare arbetar och att upptäcka nya, effektivare.

Forskare kan undersöka hur de kan aktivera neuralkretsen i hjärnstammen och cerebellum utan användning av placebo -piller. Framtida studier kan "hitta ett sätt att göra kroppens egna kontrollmekanismer som kan undertrycka smärtlivet mer pålitligt", säger Woolf.

Förståelsen för dessa hjärnkretsar kan också förklara varför vissa smärtterapier, såsom kognitiva beteendeterapier och transkraniell magnetisk stimulering faktiskt fungerar.

"Hjärnan är en komplicerad höstack och vi letar ofta efter en nål," säger Tom Wager, en neurovetenskapsman som forskar placeboeffekten på Dartmouth College i Hanover, New Hampshire. Denna studie "ger ett nytt mål som vi kan söka efter i mänskliga studier".

Frågor förblir öppna för vad som exakt aktiverar placeboeffekten för dem som upplever den. "Det vi fortfarande inte vet är, varför dyker han inte upp med vissa individer och med andra, och varför försvinner det med tiden," säger Woolf.