Identifikation af neuroimaging biomarkører, demografiske, personligheds- og sensoriske faktorer til forudsigelse af ekstreme smertereaktioner på forskellige eksperimentelle smertestimuleringer hos raske forsøgspersoner

Baggrund Tilbøjeligheden til at reagere på skadelige stimuli varierer meget mellem individer, og smertevurderinger af tilsyneladende identiske skadelige stimuli kan variere fra "ingen smerte" til "ulidelig smerte". Billeddiagnostiske undersøgelser i raske forsøgspersoner har givet nyttig information om identifikation af den interindividuelle variabilitet i smerteopfattelse [2,3,4]. Disse undersøgelser har vist, at subjektive smerterapporter er tæt forbundet med graden af ​​neuronal aktivitet i flere hjerneregioner, der vides at være identificeret i smertebehandling. Desuden har der været en stigende interesse for at forstå strukturelle og funktionelle mekanismer for inter-individuel variabilitet i responser på identiske skadelige stimuli [5,6,7]. Alligevel er forholdet mellem smerteopfattelse og forskellige anatomiske og funktionelle forbindelser inden for hviletilstands hjernenetværk ikke fuldstændigt forstået. Med hensyn til den anatomiske korrelat af smertefølsomhed kan forskelle i gråt stof afspejle neurale processer, der bidrager til konstruktion og modulering af smerte hos raske individer. Som sådan er undersøgelser inkonsistente med hensyn til dette spørgsmål, og viser positive [7] eller omvendte forbindelser [6] mellem smertefølsomhed og hjernemorfologi. Inkonsistensen med hensyn til dette spørgsmål berettiger yderligere undersøgelser, som kan belyse forholdet mellem forskelle i smertefølsomhed og regional grå substans og kan give ny indsigt i hjernemekanismer, der bidrager til dette emne. Forståelse af hjernemorfologi og forbindelse inden for specifikke regioner forbundet med smertebehandling kan give pålidelig forankring for de individuelle forskelle i smerterespons.

En meget brugt tilgang til at undersøge hjernemorfologi fra MR-billeder er voxelbaseret morfometri (VBM). VBM tester for statistisk signifikante forskelle i regional grå substans (GM) tæthed mellem undersøgelsesgrupper og dens tidsmæssige ændringer. Diffusion tensor imaging (DTI) er en type diffusionsvægtet billeddannelse med fordelen af ​​at være i stand til at opløse individuelle funktionelle kanaler inden for det hvide stof (WM), således DTI-parametre tjener som indirekte mål for strukturel forbindelse via graden af ​​integritet af WM-kanaler .

2. Formålet med undersøgelsen At identificere neuroimaging biomarkører, demografiske, personligheds- og sensoriske faktorer til at forudsige ekstreme smertereaktioner på forskellige eksperimentelle smertestimuleringer hos raske forsøgspersoner 3. Metoder 3.1 Prøve

Studiepopulationen vil bestå af 196 raske deltagere. Af disse vil 48 patienter gennemgå hjernebilleddannelse efter at have opfyldt følgende inklusions- og eksklusionskriterier:

Undersøgelsesdesign Den foreslåede undersøgelse er blevet udført på Pain Research Laboratory ved University of Haifa (hvor psykofysiske tests vil blive udført), og billeddiagnostiske tests vil blive udført på Imaging-afdelingen på Rambam Health Care Campus.

Emner blev rekrutteret gennem annoncer distribueret på campus opslagstavle. Respondenter, der opfyldte inklusionskriterierne, blev inviteret til at deltage i undersøgelsen. Forsøget vil blive afholdt i to uafhængige eksperimentelle sessioner med en anslået varighed på halvanden time for de psykofysiske tests og en halv time for neuroimaging-sessionen.

Denne undersøgelse er kun fokuseret på ekstreme undergrupper. Derfor blev forsøgspersoner (n=196) i den første session (som fandt sted i smertelaboratoriet) enten opdelt i to undergrupper i henhold til deres toleranceresultater for Cold Pressor Test (CPT) (høj tolerance undergruppe = 180 s vs. lav) tolerance undergruppe ≤20 s). 24 forsøgspersoner fra hver undergruppe vil blive tilfældigt udvalgt og vil modtage en forklaring om muligheden for at deltage i hjernescanningstesten. Forsøgspersoner, der beslutter sig for at deltage i billeddiagnostisk test, vil gennemgå den på billeddiagnostisk afdeling på Rambam Health Care Campus. Ved ankomsten vil forsøgspersonerne modtage en fuldstændig forklaring på forløbet og tidspunktet for MR-scanningen af ​​hjernen og vil blive bedt om at underskrive en informeret samtykkeerklæring. Varigheden af ​​MR-proceduren er omkring en halv time, hvor der ikke vil blive injiceret materiale, eller der vil blive udført smertetests.

Under testen vil der blive udført flere sekvenser; tredimensionel højopløsningsanatomi, en anden strukturel test til definition af forbindelse (DTI) og hviletilstand (RS) fMRI-test til at undersøge aktiviteten af ​​hjernenetværk. MR vil blive udført ved hjælp af en 3-Tesla scanner (GE Discovery MR750). Protokollen består af (1) en T1-vægtet 3D-magnetiseringsforberedt sekvens med hurtig gradientekko (MPRAGE) (176 skiver; 220 × 220 matrix; TR = 2520 ms; TE = 1,74 ms; 1,0 × 1,0 × 1,0 mm voxels), (2) en ekko-planar billeddannelse (EPI) hviletilstandssekvens (34 skiver; TR = 2010 ms; TE = 30 ms; 64 × 64 matrix; 3,5 × 3,5 × 5 mm voxels 200 volumener lag=4 RT'er), (3 ) en diffusionsvægtet billeddannelsessekvens (DTI) (70 skiver; TR = 4600 ms; TE = 89 ms; 2 × 2 × 2 mm voxels) ved brug af ikke-kollineære 64 retninger og en enkelt ikke-diffusionsvægtet (b = 0 s /mm2) billede. Ved afslutningen af ​​undersøgelsen vil der blive udført analyser af data for hver enkelt person og for hver population af undersøgelsen. Efter MR-scanningen vil forsøgspersonerne blive bedt om at udfylde depressions-, angst- og stressskalaen (DASS): DASS vurderer depression, angst og stress med 7 punkter hver (Henry & Crawford, 2005). DASS-depressionen fokuserer på rapporter om lavt humør, motivation og selvværd, DASS-angst på fysiologisk ophidselse, opfattet panik og frygt, og DASS-stress på spændinger og irritabilitet. Den korte version af Depression Anxiety Stress Scales (DASS-21): Konstruer validitet og normative data i en stor ikke-klinisk prøve. Det blev valideret i en population på over 300 patienter med kroniske smerter samt raske frivillige og fundet gyldig og pålidelig i begge populationer.