Музыкально-индуцированная модуляция чувствительности к болевому давлению и аффективной валентности при сравнении тишины и самостоятельно выбранной левантийской музыки

Название:

Пилотное исследование модуляции болевой чувствительности к давлению с помощью музыки: сравнение тишины и самостоятельно выбранной левантийской музыки

Введение

Боль — это неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с фактическим или потенциальным повреждением тканей или напоминающее такое. Восприятие боли сильно зависит от эмоционального состояния человека. Среди нефармакологических методов влияния на восприятие боли музыка привлекает всё больше внимания, поскольку она может быстро и существенно изменять аффективное состояние и внимание, что, в свою очередь, модулирует обработку боли. Прослушивание музыки тесно связано со снижением стресса за счёт уменьшения физиологического возбуждения, что проявляется в снижении уровня кортизола, уменьшении частоты сердечных сокращений и снижении среднего артериального давления. Эти эффекты позволяют предположить, что музыка может влиять на боль через эмоциональные и физиологические пути.

Эмоциональные и анальгетические эффекты музыки не универсальны и могут различаться в зависимости от культурных и музыкальных систем. Ближневосточная или левантийская музыка основана на системе макамов — мелодических ладов, определяющих тонально-пространственную организацию произведения. В отличие от западных гамм, макамы включают микротоны (например, четвертитоны) и тесно связаны с эмоциональным выражением. Начиная с IX века учёные, такие как Аль-Фараби, связывали определённые макамы с различными эмоциональными состояниями. Например, макам Раст ассоциируется с радостью и уверенностью, макам Саба — с печалью и болью, макам Баяти — с жизненной силой и теплом, а макам Хиджаз — с духовностью и тоской. Понимание этих эмоциональных ассоциаций подчёркивает важность оценки того, как такая музыка может влиять на болевую чувствительность.

Эмоциональная валентность играет центральную роль в формировании субъективного опыта боли. Она относится к ценности, связанной со стимулом, выраженной в континууме от приятного к неприятному или от привлекательного к отталкивающему. Музыка, вызывающая положительные эмоции, может снижать болевую чувствительность, тогда как музыка, связанная с отрицательными эмоциями, может её повышать.

Боль можно оценивать с помощью как субъективных самоотчётных мер, так и физиологических показателей, таких как порог болевого давления (ПБД). Исследования показали, что ПБД является надёжным методом оценки боли. ПБД оценивает чувствительность глубоких мышечных тканей, определяя величину давления на заданном участке, при котором постепенно увеличивающийся безболезненный стимул давления становится болезненным.

Нейробиологические механизмы, лежащие в основе анальгезии, вызванной музыкой (АВМ), ещё не полностью изучены; считается, что такие факторы, как эмоциональные и когнитивные сдвиги, индивидуальные ожидания и активность вегетативной нервной системы, способствуют эффектам самостоятельно выбранной музыки. Исследования показали, что самостоятельно выбранная музыка, соответствующая индивидуальным предпочтениям, наиболее эффективна для АВМ.

Хотя предыдущие исследования продемонстрировали, что музыка может модулировать восприятие боли и эмоциональные реакции, остаётся несколько пробелов. Большинство исследований были сосредоточены на западных популяциях и основных музыкальных жанрах, оставляя ограниченные данные о влиянии культурно специфической музыки, такой как левантийская, на болевую чувствительность и эмоциональную валентность; кроме того, большинство предыдущих исследований были сосредоточены на пациентах с болью и определённых случаях, но не хватает исследований влияния музыки на здоровых людей.

Это исследование способствует улучшению результатов здравоохранения и имеет ценность для практикующих специалистов. Чувствительность к боли от давления является важным показателем в нефармакологическом обезболивании, и выявление эффективных, недорогих и культурно приемлемых вмешательств, которые могут улучшить уход за пациентами.

Это исследование направлено на оценку влияния самостоятельно выбранной левантийской музыки на порог болевого давления по сравнению с тишиной у здоровых ливанских студентов университета.

Гипотезы:

Самостоятельно выбранная левантийская музыка может привести к большему увеличению ПБД, чем тишина.

В зависимости от данных, положительная валентность и низкое возбуждение (или оптимальное возбуждение) будут частично опосредовать изменение ПБД.

Методология

Дизайн

Это рандомизированное перекрёстное сбалансированное пилотное исследование будет следовать двойному слепому экспериментальному дизайну, направленному на изучение модуляции ПБД и аффективной валентности, вызванной двумя слуховыми условиями: тишиной и самостоятельно выбранной левантийской музыкой. Исследование было рассмотрено и одобрено Этическим комитетом Университета Антонин и зарегистрировано на www.clinicaltrials.gov.

Участники

Включение: здоровые ливанские взрослые в возрасте от 18 до 25 лет, без хронической боли, без нарушений слуха, без приёма обезболивающих препаратов в настоящее время.

Исключение: неврологические расстройства, недавняя травма в местах измерения ПБД. Участники также исключались в случае регулярного приёма лекарств, беременности, тяжёлых аллергических реакций, системных, неврологических, метаболических, сердечно-сосудистых патологий, хронической боли, психических заболеваний (нахождение под фармакологическим или психиатрическим лечением) или страдания от гипертонии (>140/90 мм рт. ст.).

Размер выборки. Это пилотное исследование включает 12 участников, разделённых на две группы по 6 человек. Основная цель этого этапа — оценить выполнимость протокола, усовершенствовать процедуры и получить предварительные оценки размера эффекта для информирования будущего полномасштабного исследования. Формальный расчёт размера выборки с использованием G*Power, основанный на основном показателе результата (изменения ПБД), показал размер эффекта 0,5, уровень альфа (α) 0,05 и желаемую мощность (β) 80%, что дало минимум 16 участников в группе. С учётом 20% отсева расчётный размер выборки для полного исследования составил бы 20 участников в группе. Текущая пилотная выборка была определена прагматично для проведения первоначального тестирования протокола перед полномасштабной реализацией.

Набор. Для сбора подходящих участников форма набора рекламировалась через социальные сети, а также посредством набора в кампусе. Согласие было получено через Google Forms.

Чтобы минимизировать риск смещения, все тесты были завершены в одной экспериментальной сессии, проведённой в одно и то же время суток, с стандартизированным освещением на протяжении всей процедуры, и для контроля окружающего шума использовались наушники Sony WH-1000XM6 с активным шумоподавлением. При планировании встреч участников просили употребить лёгкую пищу не позднее чем за два часа (плотную пищу не позднее чем за четыре часа) до начала экспериментов, воздерживаться от физических нагрузок за 24 часа до экспериментов, воздерживаться от приёма обезболивающих препаратов за 48 часов до экспериментов, а также воздерживаться от курения, алкоголя и кофеина в течение двух часов до экспериментов.

Рандомизация и распределение. Участники были случайным образом распределены в одну из двух последовательностей вмешательств с использованием стратифицированной рандомизации по полу для обеспечения равного представительства мужчин и женщин в каждой последовательности. Были созданы две страты на основе самоотчётного пола, и участники были случайным образом распределены внутри каждой страты для определения порядка получения вмешательств. Рандомизация проводилась с использованием компьютерной последовательности с переменными размерами блоков для поддержания баланса и минимизации предсказуемости. Эта процедура обеспечила, чтобы каждая последовательность вмешательств имела сходное распределение участников по полу, поддерживая сравнимость между последовательностями.

Для защиты личности и конфиденциальности участников им был присвоен код, состоящий из двух букв и двух цифр, вместо использования их настоящего имени. Только один член исследовательской группы, ответственный за рандомизацию, имел доступ к данным. Данные были надёжно сохранены на внешнем жёстком диске и будут удалены через два года после публикации исследования.

Процедура. Обе группы оценивались на исходном уровне; участник сидел, и происходило только стандартное формальное взаимодействие. Затем участнику надевались наушники Sony. Между сессиями применялся 15-минутный интервал отдыха для минимизации потенциальных эффектов переноса.

Если участники были распределены в Группу 1, они сначала подвергались условию тишины, а затем самостоятельно выбранной левантийской музыке. Если они были распределены в Группу 2, они подвергались условию левантийской музыки сначала, а затем условию тишины. Эта последовательность была реализована для изучения того, оказывает ли порядок условий значительное влияние на снижение боли и тревоги.

Затем ПБД регистрировался на двух анатомических участках на недоминантной стороне тела:

Середина верхней трапециевидной мышцы, расположенная на полпути между остистым отростком C7 и акромионом.

Середина латеральной части голени, расположенная на полпути между головкой малоберцовой кости и латеральной лодыжкой.

На каждом участке было проведено два испытания с приблизительной скоростью 1 кг/с с использованием цифрового альгометра Wagner, и среднее значение использовалось в качестве исходного ПБД. Исходная аффективная валентность измерялась с помощью Self-Assessment Manikin (SAM).

Во время каждого звукового воздействия порог болевого давления (ПБД) измерялся на обоих анатомических участках. Кроме того, во время процедуры ПБД участников просили оценить воспринимаемую интенсивность боли с помощью Числовой рейтинговой шкалы боли (ЧРШБ). Сразу после каждого условия участники заполняли шкалу Self-Assessment Manikin (SAM).

Процедуры ослепления и оценщика

Оценщик ПБД был ослеплён относительно звукового воздействия и обучен применять давление с постоянной, стабильной скоростью с использованием того же альгометра и зонда.

Показатели результатов

Первичные результаты

ПБД

Оценка ПБД считается надёжным методом измерения механических болевых порогов. ПБД оценивались в сидячем положении с использованием цифрового альгометра (FPX 50, Wagner Instruments, Гринвич, США) односторонне (со стороны недоминантной руки) на двух различных участках тела. Исследователь применял давление перпендикулярно мышце, увеличивая силу со скоростью 1 кг/с, пока участник не указывал остановиться, когда ощущение становилось невыносимым. Давление, отмеченное в этот момент, определялось как ПБД, измеряемое в кг/см². Первым местом была середина трапециевидной мышцы, где ПБД оценивались на полпути между акромионом и остистым отростком седьмого шейного позвонка. Трапециевидная мышца является надёжным местом для измерения ПБД. Вторым местом была середина икроножной мышцы, где ПБД измерялись в проксимальной трети голени. ПБД измерялся на двух анатомических участках с интервалом 30 секунд до тех пор, пока цикл не повторялся всего два раза, начиная с трапециевидной мышцы в качестве первого измерения, а затем переходя к измерению голени. Время между двумя измерениями ПБД одного и того же участка тела будет достаточным для предотвращения эффекта накопления боли, который может быть вызван временной суммацией. Было проведено четыре измерения ПБД, из которых средний ПБД рассчитывался по следующей формуле: (ПБД голень 1 + ПБД голень 2 + ПБД трапеция 1 + ПБД трапеция 2) / 4. ПБД измерялся при обоих экспериментальных условиях — тишине и самостоятельно выбранной левантийской музыке — для оценки модулирующих эффектов музыки на чувствительность к боли от давления, причём более высокие значения ПБД указывают на сниженную болевую чувствительность. Чтобы определить, превышают ли наблюдаемые изменения ошибку измерения и представляют ли значимое улучшение, были рассмотрены как критерии относительного изменения, так и принципы надёжности измерений.

Респондентом определялся участник, демонстрирующий увеличение ПБД на ≥10% от исходного уровня. Этот порог был выбран в качестве консервативного значения, которое может превышать типичную ошибку измерения при соблюдении стандартизированных протоколов, учитывая доказательства того, что ПБД демонстрирует хорошую или отличную надёжность (ICC обычно > .85).

Интерпретация показателей изменения дополнительно будет учитывать минимально обнаруживаемое изменение (МОИ), которое отражает наименьшее изменение, превышающее ошибку измерения. Когда доступны коэффициенты надёжности, МОИ будет рассчитываться с использованием стандартной ошибки измерения (СОИ) следующим образом:

МОИ95 = СОИ × 1,96 × √2, где СОИ выводится из стандартного отклонения и внутриклассового коэффициента корреляции (ICC). Изменения, превышающие рассчитанное МОИ, будут интерпретироваться как истинное изменение, выходящее за пределы ошибки измерения.

Первичные анализы будут оценивать непрерывные изменения значений ПБД, в то время как статус респондента (≥10% увеличение от исходного уровня) будет рассматриваться как вторичный, клинически интерпретируемый результат.

Числовая рейтинговая шкала боли (ЧРШБ)

Интенсивность боли оценивалась с помощью ЧРШБ, 11-балльной самоотчётной меры, в которой участники оценивают свою боль по шкале от 0 до 10, где 0 означает «нет боли», а 10 — «наихудшая возможная боль». ЧРШБ является одномерной мерой, предназначенной для количественной оценки субъективной интенсивности боли.

Шкала была выбрана из-за её простоты применения, минимальной нагрузки на участников и пригодности для повторных измерений. Её можно проводить устно или в письменной форме, и она даёт числовые данные, подходящие для статистического анализа.

Вторичные результаты

Self-Assessment Manikin (SAM) (аффективная валентность). Self-Assessment Manikin (SAM) — это невербальный, изобразительный опросник, используемый для измерения эмоциональной реакции человека на стимулы, такие как изображения или события. Он использует серию мультяшных фигурок, чтобы люди оценивали свои чувства по трём измерениям: удовольствие/валентность (от положительной к отрицательной), возбуждение (от высокой к низкой энергии) и доминирование/контроль (от низкого к высокому контролю).

Надёжность: Кронбаха α = 0,83.

Артериальное давление и частота сердечных сокращений (парасимпатический ответ). Частота сердечных сокращений (ЧСС) и артериальное давление (АД) являются установленными неинвазивными маркерами вегетативной сердечно-сосудистой регуляции, поскольку сердечная активность модулируется парасимпатическими (вагусными) путями, а артериальное давление поддерживается за счёт интегрированных вегетативных и барорефлекторных механизмов. АД и ЧСС измерялись с помощью цифрового сфигмоманометра и пульсоксиметра, что позволяло проводить непрерывный и точный мониторинг сердечно-сосудистых реакций во время слуховых вмешательств.

План статистического анализа будет проверен с доктором Самах на кафедре физиотерапии

Описательная статистика: среднее ± стандартное отклонение исходного и пост-ПБД на условие; график с линиями индивидуальных изменений.

Первичный вывод: дисперсионный анализ с повторными измерениями. Предпочтительная альтернатива: линейная модель смешанных эффектов со случайным пересечением на участника и условием как фиксированным эффектом.

Пост-хок: попарные сравнения (предпочтительное vs тишина; предпочтительное vs каждый восточный стиль; тишина vs каждый стиль) с поправкой Бонферрони.

Медиация/исследовательский анализ: проверка, опосредуют ли изменение валентности и/или возбуждения связь между Условием и изменением ПБД