Vzorce konektivity mozku u chronických poruch temporomandibulárního kloubu

Důkazy o dysregulaci mozkových okruhů u chronické bolesti obecně a konkrétně u bolesti s chronickou temporomandibulární poruchou (TMD) jsou dobře zdokumentovány. Mezi domnělé mozkové okruhy zapojené do patofyziologie chronické bolesti patří thalamokortikální mozkové dráhy, které přenášejí nociceptivní signály centrálně z periferních tkání. Dráhy mezi mediálním prefrontálním kortexem (mPFC) a periaqueduktální šedí (PAG) jsou považovány za součást antinociceptivního mozkového okruhu, protože jsou nezbytné pro zapojení endogenní modulace bolesti. Dysfunkce endogenní modulace bolesti byla systematicky hlášena u pacientů s chronickou bolestí a metaanalýza klinických studií pacientů s TMD provedená hlavním zkoušejícím a dalšími ukázala zvýšené usnadnění bolesti a zhoršenou inhibici bolesti u pacientů ve srovnání s kontrolami bez bolesti.

Endogenní modulaci bolesti lze hodnotit psychofyzickými metodami. Například facilitace bolesti může být hodnocena pomocí časové sumace bolesti (TSP) pomocí krátkých škodlivých stimulů prezentovaných opakovaně v periferních tkáních při > 0,3 Hz. Inhibici bolesti lze hodnotit pomocí podmíněné modulace bolesti (CPM) předkládáním škodlivých stimulů přes místo těla během souběžných škodlivých stimulů jinde, aby se indukovala inhibice bolesti. Neuroimagingové studie u kontrol bez bolesti ukázaly, že funkční konektivita v rámci thalamokortikálních a antinociceptivních mozkových okruhů souvisí se zvýšenou TSP a sníženou odpovědí CPM, v daném pořadí. Není známo, zda jsou vzorce konektivity v thalamokortikálních a antinociceptivních mozkových okruzích u pacientů s chronickou TMD změněny, což odráží endogenní dysfunkci modulace bolesti. Předpokládá se, že kortikolimbické dráhy spojující mPFC, amygdalu a nucleus accumbens hrají klíčovou roli v chronické bolesti a konkrétně v emočně řízené modulaci nociceptivních signálů. Nedávná longitudinální studie ukázala, že funkční a strukturální vzorce konektivity určené z neurozobrazovacích dat mezi těmito oblastmi předpovídají přechod od akutní k chronické bolesti zad. Populační studie pacientů s bolestí TMD ukázala, že přibližně 64 % těchto pacientů má také komorbidní bolesti dolní části zad, takže je možné, že pacienti s chronickou bolestí TMD mohou vykazovat vzorce propojení mozku, které jsou podobné těm, které byly zjištěny u pacientů s přetrvávající bolestí zad.

Funkční mozková konektivita se obvykle posuzuje z klidového funkčního zobrazování magnetickou rezonancí (fMRI), kde účastníci leží v klidu během fMRI skenů, aby změřili vnitřní funkční konektivitu (FC). Vzorce konektivity v rámci thalamokortikálních, kortikolimbických a antinociceptivních okruhů popsaných výše byly stanoveny pomocí tohoto tradičního přístupu pro hodnocení FC. Nedávné studie se odklonily od tohoto tradičního přístupu a hodnotily FC během prezentace škodlivých stimulů během získávání dat fMRI a identifikovaly evokované změny FC. Výsledky těchto studií naznačují, že škodlivé podněty ovlivňují vzorce konektivity v mozkových okruzích zapojených do zpracování bolesti u účastníků bez bolesti au pacientů s fibromyalgií. Je tedy rozumné, že psychofyzické testování na usnadnění bolesti (např. TSP) a inhibici bolesti (např. CPM) by mohlo odrážet změny ve vzorcích konektivity v mozkových okruzích souvisejících s modulací bolesti. Pokud se potvrdí, tyto evokované vzorce konektivity identifikované zapojením endogenní modulace bolesti by mohly sloužit jako „podpis“ pro modulaci bolesti u jednotlivců, podobně jako „funkční otisky prstů z konektomů“, u kterých bylo prokázáno, že předpovídají fluidní inteligenci u zdravých účastníků pomocí dat z Human Connectome Project ( HCP).

Celkově tyto výsledky naznačují nové přístupy ke zkoumání dysregulace mozkových okruhů u chronické bolesti TMD se zaměřením na mozkovou konektivitu, které mohou sloužit jako jedinečné "podpisy" chronické bolesti související s endogenní modulační funkcí bolesti. Existuje kritická potřeba určit potenciál konektivity mozkových okruhů, aby sloužily jako signatury pro postižení související s bolestí. Řešení této kritické potřeby poskytne nové způsoby, jak identifikovat podskupiny pacientů s chronickou bolestí TMD, kteří špatně reagují na léčbu. Uzavření této mezery v našich znalostech má rozumný potenciál poskytnout příležitost pro vývoj přesných a validních zobrazovacích metod mozku podporujících rafinovanou fenotypizaci pacientů s chronickou bolestí TMD vedoucí k včasné identifikaci pacientů se špatnou prognózou.

Chronická bolest způsobuje utrpení více Američanům než srdeční choroby, cukrovka a rakovina dohromady a TMD je po chronické bolesti zad druhým nejčastěji se vyskytujícím muskuloskeletálním onemocněním vedoucím k bolesti a invaliditě. TMD postihuje přibližně 5–12 % populace, přičemž roční odhady ekonomického dopadu se pohybují mezi 4 miliardami USD na NIDCR a 32 miliardami USD podle studie sponzorované Agenturou pro výzkum a kvalitu zdravotní péče. Postižení související s bolestí významně ovlivňuje kvalitu života pacienta a podskupina pacientů s chronickou bolestí TMD má vysoké postižení související s bolestí, jak je identifikováno pomocí stupnice Graded Chronic Pain Scale (GCPS), a tito pacienti mají špatnou prognózu – dokonce i při léčbě – a vyšší náklady na zdravotní péči.

Přibližně polovina až dvě třetiny jedinců s TMD vyhledá léčbu a z těchto přibližně 15 % se rozvine chronická bolest. U pacientů s chronickou bolestí TMD se objevuje bolest přetrvávající ≥ 6 měsíců a je dobře přijímáno, že patofyziologie chronické bolesti TMD zahrnuje dysregulaci mozkových okruhů. Nedávné důkazy naznačují, že funkční a anatomické charakteristiky mozku, jmenovitě vzorce konektivity v rámci specifických mozkových okruhů, souvisí se zpracováním, modulací a přetrváváním bolesti. Vzorce konektivity mozku v thalamokortikálním okruhu jsou spojeny s expresí endogenní facilitace bolesti, zatímco vzory konektivity mezi prefrontálním kortexem a jádry mozkového kmene, antinociceptivním okruhem, souvisí s endogenní inhibicí bolesti. Navíc vzory mozkové konektivity v rámci kortikolimbických drah zapojených do emočně řízené modulace nociceptivních signálů předpovídají přechod z akutní do chronické bolesti zad. Tyto vzorce konektivity v thalamokortikálních, antinociceptivních a kortikolimbických mozkových okruzích nebyly u pacientů s chronickou TMD popsány a není známo, zda konektivní vzorce v těchto mozkových okruzích mohou odlišit chronické pacienty s TMD na základě postižení souvisejícího s bolestí.