Vagal nervestimulation til at undersøge betændelse og hjerne ved posttraumatisk stress

Hyppigheden af ​​posttraumatisk stresslidelse (PTSD) er høj blandt kampveteraner med skøn over PTSD i Irak og Afghanistan Veteraner på næsten 17 % af den aktive tjeneste og over 24 % af reservetjenestemedlemmer, der screener positive for PTSD. Undersøgelser fra de nuværende og tidligere krige har vist, at psykiske lidelser, især PTSD, er forbundet med højere rater af: 1) fysiske symptomer, 2) kronisk fysisk sygdom og 3) overordnet dødelighed. Hyppigheden af ​​komorbid PTSD og kronisk smerte er overordentlig høj blandt veteraner med rapporter på 30%-50% i både Vietnam og OEF/OIF veteraner, hvilket tyder på en fælles patofysiologi. Overdreven frigivelse af perifere pro-inflammatoriske cytokiner er blevet impliceret i dannelsen af: 1) patologiske kroniske smertetilstande og 2) ved PTSD. Opfattelse af en aversiv stimulus/trussel aktiverer perifer inflammatorisk cytokinfrigivelse, mens eksogen administration af en inflammatorisk stimulus (der også forårsager frigivelse af perifere inflammatoriske cytokiner) øger den limbiske (insulære cortex og amygdala) respons på aversive/trusselstimuli målt ved funktionel magnetisk Resonansbilleddannelse (fMRI). Arbejdet fra efterforskergruppen viser, at PTSD påvirker: 1) nociceptiv respons, 2) intrathecal cytokinfrigivelse og 3) perifer cytokinfrigivelse som reaktion på en smertefuld stimulus sammenlignet med responser fra Veteran combat controls (CC). Vagus nervestimulation har vist sig at mindske: 1) perifer inflammatorisk cytokinfrigivelse, 2) smerte og 3) angst.

Nyligt arbejde fra gruppen har vist, at ikke-invasiv vagusnervestimulering (nVNS; ved hjælp af ekstradermal stimulation) reducerer perifer inflammation hos raske kontrolpersoner og kan tilsvarende mindske hyperinflammation observeret ved PTSD. I pilotarbejde har efterforskerne opnået indledende fMRI-beviser (foreløbige data) tyder på, at nVNS hos raske kontroller reducerer isolationsrespons på smertefulde stimuli, som er kendt for at være dysreguleret ved PTSD.

Forskerne planlægger at bruge nVNS som en sonde i PTSD og CC for at observere virkningerne af vagusnervemodulation på: 1) CNS neurale kredsløbsfunktion under smerte- og smerteforventningsstimuli og 2) perifere inflammatoriske biomarkørmålinger. Det langsigtede mål med denne forskningslinje er at bruge nVNS som en sonde til at opnå pilotdata for: 1) perifere inflammatoriske biomarkører og 2) fMRI-afledt hjernebilleddannelsesrespons på smerte for at fremme forståelsen af ​​fundamental patofysiologi af co-morbid smerte og PTSD og for i sidste ende at levere målrettede neuromodulationsbaserede interventioner til veteraner med smerter og PTSD. Forskerne vil studere to grupper [(PTSD, CC), (begge uden kronisk smertediagnose)], under to tilstande (enten nVNS eller Sham-stimulering), over tre tidspunkter (pre-nVNS/Sham), (7 dage efter- nVNS/Sham) og en måned efter behandling (en måned efter VNS/Sham). Det første formål med dette forslag er at måle perifer inflammation som reaktion på nVNS-behandling for at afgrænse perifer inflammationsbaserede biomarkørprofiler for behandlingsreaktivitet over for nVNS i PTSD og CC. Det andet trin er at måle hjerneregionrespons på en smerte- og smerteforventningsstimuli-opgave før og efter nVNS-behandling for at demonstrere: 1) en neural profil af behandlingens reaktion på nVNS og 2) den neurale profil af nVNS-effekter på smerte ved PTSD og CC. Deltagerne vil modtage et 7-dages langt nVNS/Sham-forsøg, hvor inflammatoriske biomarkører, neuroimaging-værktøjer, PTSD-symptomernes sværhedsgrad og funktionel livskvalitet vil blive vurderet før og efter de 7 dage. Derudover vil sværhedsgraden af ​​PTSD-symptomer og funktionel livskvalitet blive vurderet en måned efter studiestart. Den direkte kontrast mellem præ og post nVNS/Sham vil give en objektiv og følsom vurdering af neuromodulation med nVNS og lægge grundlaget for yderligere neuromodulationsbaseret undersøgelse i PTSD. Sådanne resultater kan give yderligere bevis for potentiel behandlingseffektivitet, og dermed i sidste ende give terapier, der forbedrer VA-retningslinjer for klinisk praksis.