Vasopresin a vnímání bolesti v mozku

Účelem tohoto výzkumu je zjistit, jak vazopresin (AVP) ovlivňuje nervové mechanismy spojené s analgezií vyvolanou pozorováním. Přesněji řečeno, vyšetřovatelé určí, jak pozorování jiné osoby prožívající analgezii formuje následné behaviorální a nervové reakce na bolestivé stimulace.

Cíl 1: Zkoumat, jak AVP ovlivňuje nervové mechanismy spojené s observací indukovanou analgezií.

Hypotéza 1: Výzkumníci očekávají, že AVP zvýší aktivaci v oblastech mozku zapojených do sociálního poznání.

Celkovým cílem je určit účinek AVP na mozkové mechanismy spojené s analgezií vyvolanou pozorováním. Tento experiment má design mezipředmětové studie. Účastníci budou náhodně rozděleni do skupiny AVP a kontrolní skupiny. Experimentátor i účastník budou zaslepeni ohledně přidělení účastníka. Účastníci ve skupině AVP dostanou intranazální AVP a účastníci v kontrolní skupině dostanou intranazální fyziologický roztok před experimentem fMRI. Účastníci mají 50% šanci na umístění v kterékoli skupině. Experiment ve skeneru fMRI je rozdělen do dvou fází: pozorovací fáze, ve které účastníci budou sledovat video demonstrátoru prožívajícího analgezii, a testovací fáze, ve které účastníci studie obdrží tepelnou bolest, aby zjistili, jak bylo ovlivněno vnímání bolesti. Během obou fází bude existovat placebo stav (bolest s očekáváním, že dostanete léčbu) a kontrolní stav (bolest bez očekávání, že dostanete léčbu). Všichni účastníci absolvují obě fáze, včetně pozorovací a testovací fáze.

Očekávání analgezie související s aktem přijetí léčby (např. léku proti bolesti) může snížit vnímání bolesti, i když je tato léčba ve skutečnosti inertní látkou (např. placebo). Očekávání ohledně analgetické léčby lze získat několika různými způsoby, včetně přímé zkušenosti s analgezií (tj. pacient se dozví, že po užití konkrétního léku se bolest sníží), slovních pokynů (tj. lékař řekne pacientovi, že konkrétní lék sníží bolest ) nebo sociální pozorování (tj. pacient pozoruje úlevu od bolesti u jiného pacienta poté, co tento pacient užil konkrétní lék).

Přímá zkušenost s úlevou od bolesti v kontextu léčebných podnětů (tj. kondicionování) snižuje následné vnímání bolesti, když jsou přítomny stejné léčebné podněty. Nervové základy toho, jak se během kondicionování získávají očekávané délky léčby, byly zkoumány již dříve. Tyto studie naznačují, že prefrontální kortex je zapojen do očekávání léčby v kontextu podmíněných analgetických účinků.

Tato očekávání však lze získat i pozorováním druhých. Naše skupina byla první, kdo prokázal, že analgezii lze spustit pozorováním jiné osoby, která zažívá analgezii. Toto zjištění bylo potvrzeno dalšími studiemi naší skupiny a dalších skupin. V těchto experimentech účastníci neočekávají analgezii tím, že sami zažijí úlevu od bolesti, ale spíše pozorováním jiné osoby (demonstrátora), která zažívá analgezii po určité analgetické léčbě (ve skutečnosti falešné léčbě). Tyto manipulace s placebem vytvářejí očekávání, která vedou k placebo efektům podobné velikosti, jaké se projevují přímou zkušeností prostřednictvím kondicionačních paradigmat.

I když se předchozí výzkum soustředil na přímou zkušenost s úlevou od bolesti v kontextu léčby, sociální psychologie naznačuje, že většina lidského chování je ve skutečnosti modulována socialitou a naučena pozorováním druhých. Výzkumníci nedávno vytvořili paradigma pro zkoumání nervových mechanismů pozorovacího učení v placebo analgezii. Předběžná analýza dat (nepublikovaná data) naznačuje, že zatímco účastníci pozorují, že někdo jiný pociťuje méně bolesti v důsledku analgetické léčby, oblasti mozku spojené s mentalizačními procesy, jako je levá a pravá temporoparietální junkce (TPJ) a mediální prefrontální kortex (mPFC), vykazují zvýšenou aktivace. Základní neurotransmiterové systémy však nejsou známy. Zde se vyšetřovatelé snaží prozkoumat, jak AVP moduluje tuto síť oblastí mozku. AVP je pravděpodobný kandidátní systém, protože nedávno byl v laboratoři mého současného mentora spojován s placebem analgezie, je zapojen do kontroly široké škály sociálního chování a bylo prokázáno, že kriticky moduluje aktivitu TPJ. Výzkumníci očekávají, že AVP povede ke zvýšené aktivaci mentalizační sítě během pozorovacího učení, a tudíž ke zvýšené placebo analgezii jako výsledek pozorovacího učení. Aby se to prozkoumalo, výzkumníci provedou podobnou observační studii učení ve skupině dostávající intranazální AVP a kontrolní skupině dostávající intranazální fyziologický roztok.

Pozadí: Klinické výsledky nesouvisejí pouze s farmakologickými látkami, ale také s kontextem, ve kterém je léčba podávána, stejně jako s očekáváními, obavami, touhami a přesvědčeními pacienta. Příznivé účinky na změny výsledků souvisejících se zdravím v důsledku kontextu léčby a nikoli v důsledku specifických účinků léku jsou známé jako účinky placeba. V oblasti bolesti se snížení vnímání bolesti v důsledku účinků placeba nazývá analgezie placeba nebo analgezie vyvolaná očekáváním.

Předchozí výzkumy ukazují, že u placebové analgezie vytvářejí informační podněty o kontextu léčby očekávání úlevy od bolesti v důsledku léčby. Tato očekávání lze získat několika způsoby, včetně učení prostřednictvím přímé zkušenosti (tj. podmiňování), verbální instrukce nebo pozorování druhých.

Několik studií zkoumalo vliv přímé zkušenosti s analgezií pomocí kondicionačních paradigmat na účinky placeba. Tyto studie ukazují, že podmiňování vytváří silnější placebo efekty než samotné verbální sugesce a že velikost prožívané úlevy od bolesti a trvání ovlivňuje následné placebové efekty.

Na nervové úrovni jsou účinky placeba na vnímání bolesti zprostředkovány sestupným modulačním systémem bolesti. Endogenní opioidy jsou zapojeny do systémů modulace sestupné bolesti a analgezie placeba může být podstatně snížena opioidními antagonisty. Několik studií naznačuje funkční konektivitu mezi rostrálním předním cingulátem a periaqueduktální šedí, což je oblast kritická pro modulaci sestupné bolesti, a placebo analgezie. Kromě toho existuje značný důkaz, že prefrontální oblasti, zejména dorzolaterální prefrontální kortex (DLPFC), jsou kriticky zapojeny do placebové analgezie. Prefrontální kůra konzistentně vykazuje vyšší aktivace související s očekáváním analgezie a zkušeností s úlevou od bolesti vyvolanou manipulací s placebem a je zapojena do získávání očekávání během kondicionování placebo analgezie.

Současné chápání je tedy takové, že prefrontální kortex udržuje a aktualizuje očekávání ohledně bolesti a že tyto prefrontální oblasti ovlivňují prožívání bolesti aktivací sestupného modulačního systému bolesti.

V menší míře byl zkoumán vliv sociálního učení na placebo analgezii. Nedávný výzkum naznačuje, že placebo analgezie může být také vyvolána pozorovacím učením, nicméně neurální neurotransmiterové systémy podporující pozorováním vyvolanou placebo analgezii dosud nebyly zkoumány.

Odůvodnění: Abychom mohli využít placebo efekty v klinických kontextech, je důležité pochopit, jak placebo efekty vznikají a jak jsou udržovány. Předchozí neurovědní výzkumy se primárně zaměřovaly na podmiňovací paradigmata, nicméně lidské chování je ovlivněno sociálním učením. Sociální učení se týká poznávání prostředí díky informacím získaným pozorováním druhých. Naše celková hypotéza je, že AVP zvýší nervovou aktivaci v oblastech souvisejících se sociálním poznáním během pozorovacího učení. Naším cílem je určit souhru AVP a observací indukované analgezie pomocí přístupu fMRI. fMRI je neinvazivní technika k měření změn okysličení krve v mozku, která nám umožňuje vyvozovat závěry o lokalizaci a rozsahu nervové aktivace spojené se specifickými událostmi a podněty, včetně vnímání experimentálních bolestivých stimulací a modulace. Vyšetřovatelé navrhli experiment, který se má provést behaviorálně a s měřením fMRI, aby se určila souhra AVP a analgezie vyvolané pozorováním.

Význam: Tento experiment posune naše chápání endogenních procesů spojených s analgezií vyvolanou pozorováním a faktorů, které ovlivňují zpracování bolesti. Lepší pochopení toho, jak očekávaná délka léčby, vytvořená sociálním pozorováním, ovlivňuje individuální prožívání bolesti, je významné v několika ohledech. Za prvé, umožní lépe porozumět kontextovým faktorům utvářejícím bolest a reakce na léčbu v klinických podmínkách. Za druhé, znalosti o nervových procesech spojených s endogenní úlevou od bolesti mohou vést k novému vývoji strategií léčby bolesti. Za třetí, vyšetřovatelé očekávají generování nálezů, které posunou naše znalosti o tom, jak kognitivní procesy (tj. očekávání) jsou zastoupeny v mozku a jak tyto faktory ovlivňují lidské sociální chování.