Hjerneforbindelsesmønstre i kroniske temporomandibulære ledlidelser

Beviser for dysregulering af hjernekredsløb ved kroniske smerter generelt og ved kronisk temporomandibulær lidelse (TMD) smerter specifikt er veldokumenteret. Blandt formodede hjernekredsløb involveret i kronisk smertepatofysiologi er thalamocorticale hjernebaner, som transmitterer nociceptive signaler centralt fra perifert væv. Baner mellem den mediale præfrontale cortex (mPFC) og den periaqueductal grå (PAG) betragtes som en del af et antinociceptivt hjernekredsløb, da de er nødvendige for at engagere endogen smertemodulation. Dysfunktion af endogen smertemodulation er blevet systematisk rapporteret hos kroniske smertepatienter, og en metaanalyse af kliniske undersøgelser af TMD-patienter udført af hovedforskeren og andre viste øget smertelindring og nedsat smertehæmning hos patienter i forhold til smertefri kontroller.

Endogen smertemodulation kan vurderes ved psykofysiske metoder. For eksempel kan smertefacilitering vurderes med tidsmæssig summering af smerte (TSP) ved hjælp af korte skadelige stimuli præsenteret gentagne gange over perifert væv ved >0,3 Hz. Smertehæmning kan vurderes med betinget smertemodulation (CPM) ved at præsentere skadelige stimuli over et kropssted under samtidige skadelige stimuli andre steder for at inducere smertehæmning. Neuroimaging undersøgelser i smertefri kontroller viste, at funktionel tilslutning inden for thalamokortikale og antinociceptive hjernekredsløb er relateret til henholdsvis øget TSP og reduceret CPM-respons. Det er ukendt, om tilslutningsmønstre i de thalamokortikale og antinociceptive hjernekredsløb er ændret hos kroniske TMD-patienter, hvilket afspejler endogen smertemodulationsdysfunktion. Corticolimbiske veje, der forbinder mPFC, amygdala og nucleus accumbens, menes at spille en nøglerolle i kronisk smerte og specifikt i følelsesdrevet modulering af nociceptive signaler. For nylig viste en longitudinel undersøgelse, at funktionelle og strukturelle tilslutningsmønstre bestemt ud fra neuroimaging data mellem disse regioner forudsiger overgang fra akut til kronisk rygsmerter. En befolkningsundersøgelse af TMD-smertepatienter viste, at cirka 64 % af disse patienter også har komorbide lændesmerter, og det er derfor muligt, at kroniske TMD-smertepatienter kan vise hjerneforbindelsesmønstre, der ligner dem, der er identificeret hos patienter med vedvarende rygsmerter.

Funktionel hjerneforbindelse vurderes normalt ud fra funktionel magnetisk resonansbilleddannelse i hviletilstand (fMRI), hvor deltagerne lå i hvile under fMRI-scanninger for at måle intrinsic functional connectivity (FC). Forbindelsesmønstre inden for de thalamocorticale, corticolimbiske og antinociceptive kredsløb beskrevet ovenfor blev bestemt ved hjælp af denne traditionelle tilgang til FC-vurdering. Nylige undersøgelser afveg fra denne traditionelle tilgang og vurderede FC under præsentation af skadelige stimuli under fMRI-dataopsamling og identificerede fremkaldte FC-ændringer. Disse undersøgelsers resultater tyder på, at skadelige stimuli påvirker forbindelsesmønstre i hjernekredsløb involveret i smertebehandling hos smertefri deltagere og hos fibromyalgipatienter. Det er således rimeligt, at psykofysisk testning for smertelindring (f.eks. TSP) og smertehæmning (f.eks. CPM) kunne afspejle ændringer i forbindelsesmønstre i hjernekredsløb forbundet med smertemodulation. Hvis de bekræftes, kan disse fremkaldte forbindelsesmønstre identificeret fra engagerende endogen smertemodulering tjene som en "signatur" for smertemodulation hos individer, svarende til et "funktionelt connectom-fingeraftryk", der er demonstreret at forudsige væskeintelligens hos raske deltagere ved hjælp af data fra Human Connectome Project ( HCP).

Sammenlagt foreslår disse resultater nye tilgange til at undersøge dysregulering af hjernekredsløb i kronisk TMD smerte med fokus på hjerneforbindelse, der kan tjene som unikke kroniske smerte "signaturer" relateret til endogen smertemodulationsfunktion. Der er et kritisk behov for at bestemme potentialet for hjernekredsløbs forbindelsesmønstre til at tjene som signaturer for smerterelateret handicap. At adressere dette kritiske behov vil give nye måder at identificere undergrupper af kroniske TMD-smertepatienter, som reagerer dårligt på behandling. At lukke dette hul i vores viden har et rimeligt potentiale til at give mulighed for udvikling af præcise og valide hjernebilleddannelsesmetoder, der understøtter raffineret fænotypning af kroniske TMD-smertepatienter, hvilket fører til tidlig identifikation af patienter med dårlig prognose.

Kroniske smerter forårsager lidelse for flere amerikanere end hjertesygdomme, diabetes og kræft tilsammen, og TMD er den næsthyppigst forekommende muskel- og skelettilstand, der resulterer i smerter og handicap efter kroniske rygsmerter. TMD påvirker cirka 5-12% af befolkningen, med årlige estimater af økonomisk effekt på mellem $4 milliarder pr. NIDCR og $32 milliarder ifølge en undersøgelse sponsoreret af Agency for Healthcare Research and Quality. Smerterelateret handicap påvirker patientens livskvalitet væsentligt, og en undergruppe af kroniske TMD smertepatienter har et højt smerterelateret handicap, som identificeret af Graded Chronic Pain Scale (GCPS), og disse patienter har dårlige prognoser - selv med behandling - og større sundhedsudgifter.

Omkring halvdelen til to tredjedele af personer med TMD søger behandling, og af dem vil cirka 15 % udvikle kroniske smerter. Patienter med kroniske TMD-smerte har smerter vedvarende ≥6 måneder, og det er velkendt, at kronisk TMD-smertepatofysiologi omfatter dysregulering af hjernekredsløb. Nylige beviser tyder på, at hjernens funktionelle og anatomiske karakteristika, nemlig forbindelsesmønstre inden for specifikke hjernekredsløb, er relateret til behandling, modulering og vedvarende smerte. Hjerneforbindelsesmønstre i det thalamocorticale kredsløb er forbundet med ekspression af endogen smertefacilitering, mens forbindelsesmønstre mellem præfrontal cortex og hjernestammekerner, et antinociceptivt kredsløb, er relateret til endogen smertehæmning. Derudover forudsiger hjerneforbindelsesmønstre inden for kortikolimbiske veje involveret i den følelsesdrevne modulering af nociceptive signaler overgang fra akut til kronisk rygsmerter. Disse tilslutningsmønstre inden for thalamokortikale, antinociceptive og corticolimbiske hjernekredsløb er ikke blevet beskrevet hos kroniske TMD-patienter, og det er ukendt, om tilslutningsmønstre inden for disse hjernekredsløb kan skelne kroniske TMD-patienter baseret på smerterelateret handicap.