Effekten af forventet smerte på kortikospinal ekscitabilitet (PACE)

Smerterelaterede processer involverer ikke kun sensorisk input, men også kognitive og følelsesmæssige faktorer såsom forventning, frygt og forudanelse. Forventning om smerte kan påvirke motorisk adfærd og følelsesmæssige reaktioner, selv i fravær af faktuel nociceptiv stimulation. Disse forudanende mekanismer menes at bidrage til maladaptive motoriske tilpasninger og kan spille en rolle i udviklingen og opretholdelsen af kroniske smerteforhold. Imidlertid forstås de neurofysiologiske effekter af smerteforventning, uafhængigt af reel smerte, stadig utilstrækkeligt.

Formålet med denne undersøgelse er at undersøge effekten af smerteforventning på corticospinal ekscitabilitet, en neurofysiologisk markør for motorisk cortex responsivitet og hjerne-til-muskel kommunikation. Corticospinal ekscitabilitet vurderes ved hjælp af transkraniel magnetisk stimulation (TMS) anvendt over den primære motoriske cortex. Denne ikke-invasive teknik muliggør evaluering af motorisk banefunktion gennem fremkaldelse af motorisk evokerede potentialer registreret fra en målhåndmuskel.

For specifikt at undersøge forventningsrelaterede effekter anvender undersøgelsen et eksperimentelt paradigme designet til at manipulere smerteforventning uden at inducere faktisk smerte. Udover neurofysiologiske målinger tages der hensyn til psykologiske faktorer relateret til frygt for bevægelse og fysiologiske markører for det autonome nervesystems aktivitet, da disse kan påvirke effekten af smerteforventning på motorsystemets funktion.

Procedurer:

Efter at have givet informeret samtykke deltager deltagerne i en enkelt eksperimentel session udført i et laboratoriemiljø. Sessionen begynder med baselinevurderinger designet til at karakterisere neurofysiologiske, psykologiske og autonome parametre før enhver eksperimentel manipulation.

Deltagerne udfylder først selvrapporteringsspørgeskemaer, der vurderer frygt for bevægelse, katastrofetænkning og smerterelaterede undgåelsestanker (EKT-CF, PCS-CF og FACS-CF).

Baselinemålinger af corticospinal ekscitabilitet opnås derefter ved hjælp af transkraniel magnetisk stimulation (TMS) anvendt over den primære motoriske cortex. TMS vil blive brugt til at etablere input-output (I/O) kurver. Stimuli med varierende intensitet mellem tærskelværdien (eller MT for motortærskel) og maksimum vil blive leveret. I alt vil omkring ti stimulationsintensiteter blive testet, og for hver stimulationsintensitet vil ti stimuli blive leveret, hvilket gør det muligt at beregne gennemsnittet af MEP'erne for at tegne I/O-kurverne for hver deltager. De resulterende motorisk evokerede potentialer karakteriserer den samlede corticospinale responsivitet. Som husket af nationale og internationale anbefalinger er TMS en ikke-invasiv og smertefri teknik, hvis anvendelse i den videnskabelige litteratur er ekstremt omfattende.

Parallelt registreres baseline autonom aktivitet ved hjælp af hjertefrekvensvariabilitetsmålinger.

Efter baselinevurderinger tildeles deltagerne tilfældigt enten til en eksperimentel gruppe eller en kontrolgruppe. I begge grupper påføres en inert creme på et foruddefineret område af underarmen. Manipulationen adskiller sig kun i den information, der gives til deltagerne. De, der tildeles den eksperimentelle gruppe, informeres om, at cremen forventes at inducere smertefulde fornemmelser (såsom brænden eller prikken) efter en cirka ti minutters forsinkelse, hvor smerten gradvist stiger i intensitet over tid, mens deltagere i kontrolgruppen informeres om, at cremen er inaktiv og ikke vil frembringe nogen fornemmelse. I virkeligheden anvendes den samme inerte creme for alle deltagere. Denne procedure er designet til at inducere forventning om smerte i den eksperimentelle gruppe uden at udsætte deltagere for faktuel nociceptiv stimulation.

Umiddelbart efter påføring af cremen og forventningsmanipulationen genvurderes corticospinal ekscitabilitet ved hjælp af de samme TMS-procedurer som ved baseline. Målinger gentages for at undersøge ændringer i motorsystemets ekscitabilitet forbundet med smerteforventning. Det autonome nervesystems aktivitet overvåges fortsat gennem denne fase.

For at forstærke den forudanende kontekst udføres yderligere TMS-målinger, ved hjælp af de samme procedurer, omkring det tidspunkt, hvor deltagere i den eksperimentelle gruppe ledes til at forvente smerteindtræden (cirka 10 minutter efter cremepåføring). Dette muliggør vurdering af corticospinal ekscitabilitet under forhøjet forventning, uafhængigt af ethvert reelt sensorisk input.

Ved afslutningen af den eksperimentelle session bedes deltagerne rapportere deres opfattede smerte og angstniveau under undersøgelsen. En fuld debriefing udføres derefter, hvorunder studiet sande formål og anvendelsen af forventningsmanipulation forklares. Deltagerne får mulighed for at stille spørgsmål og tilbagetrække deres data, hvis de ønsker det.

Varigheden af den eksperimentelle session estimeres til 1 time og 30 minutter, fordelt som følger: Information, berettigelse og indsamling af samtykke, udfyldelse af spørgeskemaer: 20 minutter; forberedelse af eksperimentet (installation af elektroder, indstilling af enheder: 10 minutter; optagelser: 1 time).