Neurální a psychologické mechanismy vnímání bolesti

Objektivní

Bolest je jedním z nejdůležitějších signálů pro přežití organismu. Dráhy, které přenášejí škodlivý vstup z periferie do centrálního nervového systému, jsou na lidských a zvířecích modelech vysoce konzervované. U lidí je konečný zážitek bolesti také velmi ovlivněn psychologickými faktory. Například placebo efekt vede k silné úlevě od bolesti a může ovlivnit reakce na škodlivé podněty v lidském mozku. Psychologické a neurobiologické mechanismy, kterými psychologické faktory ovlivňují bolest, však zůstávají velkou neznámou.

Bolest může být modulována explicitním přesvědčením o léčbě, předchozími zkušenostmi a učením, interpersonálními procesy, které podporují vztah pacient-poskytovatel, a kontextovými faktory souvisejícími s prostředím léčby. V navrhované sérii experimentů budeme systematicky zkoumat nervové a psychologické mechanismy, které zprostředkovávají účinky těchto faktorů na akutní bolest. Zaměříme se na očekávání, pozornost, emoce, podmíněné/asociativní učení a sociální faktory. Tyto experimenty budou využívat především funkční zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI) a psychofyziologická měření, stejně jako behaviorální testy a vlastní zprávy. Budeme zkoumat účinky různých typů očekávání souvisejících s bolestí na rozhodování o bolesti i na reakce v mozku a periferii. Porovnáme také akutní bolest s jinými hédonickými a percepčními procesy. To nám umožní odlišit procesy, které jsou jedinečné pro vnímání bolesti, od těch, které nejsou specifické pro bolest, jako jsou procesy zapojené do vnímání a rozhodování napříč doménami.

Cílem navrhované série experimentů je společně objasnit psychologické, neurobiologické a fyziologické mechanismy, které modulují bolest. To zase může identifikovat cíle pro léčbu bolesti a informovat o mechanistických studiích o změněném zpracování bolesti v klinických populacích.

Studijní populace

Plánujeme přijmout 500 zdravých dobrovolníků ve věku 18 až 50 let.

Design

Cílem navrhované série experimentů je pochopit, jak očekávání, pozornost a emoce ovlivňují akutní bolest. Budeme manipulovat s očekáváními ohledně škodlivých podnětů pomocí asociativního učení a verbálních pokynů, a to jak v rámci předmětů, tak mezi skupinami. Budeme měřit rozhodnutí o prožívání bolesti (self-report), stejně jako nervové a fyziologické reakce na škodlivé podněty, které způsobují bolest. Budeme kombinovat výpočetní modelování s pokročilými neurozobrazovacími analýzami, abychom izolovali nervové a psychologické mechanismy, které zprostředkovávají účinky očekávání, pozornosti a emocí na subjektivní bolest. Abychom určili specifičnost těchto mechanismů, porovnáme modality akutní bolesti (např. tepelná bolest versus bolest vyvolaná šokem) a porovnáme bolest s jinými hedonickými a percepčními doménami (např. chuť).

Měření výsledku

Závislé proměnné pro všechny experimenty budou zahrnovat rozhodnutí o bolesti a/nebo jiných vjemech (např. sladkost chuti) měřené vizuálními analogovými stupnicemi, reakční dobu, fyziologické reakce (např. vodivost kůže, dilataci zornic) a/nebo aktivaci BOLD v zájmové oblasti. Konkrétně nás zajímají procesy v rámci sítě oblastí, o nichž je známo, že se podílejí na zpracování bolesti (síť zpracování bolesti, PPN), stejně jako reakce v prefrontálním kortexu (PFC), ventrálním striatu (VS) a amygdale. Předpokládáme, že nociceptivní stimuly a hodnocení bolesti budou spojeny s jedinečnými vzory aktivace v rámci PPN, zatímco reakce v oblastech spojených s hodnotou, výkonnou funkcí a rozhodováním budou společné napříč výsledky.