Hirneffekt der Vagusnervstimulation bei Ruhe und Schmerz
Randomisierte Cross-Over-Studie zur Wirkung der transkutanen Vagusnervstimulation (tVNS) auf die Gehirnaktivierung im Ruhezustand und bei Ösophagusschmerzen bei gesunden Menschen
Schmerz ist eine allgegenwärtige belastende sensorische Erfahrung und das häufigste Symptom bei zahlreichen Magen-Darm-Erkrankungen, einschließlich entzündlicher Darmerkrankungen (IBD) und Reizdarmsyndrom (IBS). Viszerale Schmerzen sind mit herkömmlichen Medikamenten besonders schwer zu behandeln, und es werden neue Behandlungen benötigt.
In letzter Zeit hat die Beziehung zwischen dem autonomen Nervensystem (ANS) und Schmerzen Aufmerksamkeit erregt, da sie ein wirksames Behandlungsziel für viszerale Schmerzen darstellen könnte. Dem parasympathischen Nervensystem (PNS), einem der beiden Hauptzweige des ANS, wird eine wichtige Rolle für die Analgesie zugeschrieben, möglicherweise aufgrund der durch den Vagusnerv vermittelten Aktivierung von Schlüsselbereichen des Gehirns, die an der absteigenden Analgesie von Schmerzen beteiligt sind. Die transkutane Vagusnervstimulation (tVNS) kann den Vagusnerv nicht-invasiv modulieren und wird als neue Methode zur Behandlung von viszeralen Schmerzen erwartet. Beispielsweise zeigte die vorläufige Studie, dass die Stimulation des Vagusnervs experimentell den kardialen Vagustonus (CVT) modulierte und die Entwicklung einer säureinduzierten ösophagealen Hyperalgesie verhinderte.
Störungen der ANS-Funktion wurden nicht nur bei IBS-Patienten, sondern auch bei Fibromyalgie und chronischem Beckenschmerzsyndrom berichtet. Viele dieser Störungen wurden mit Unterschieden in der Gehirnstruktur und/oder -funktion in Verbindung gebracht, wie durch die Verwendung von struktureller und funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) gezeigt wurde. Bemerkenswert ist, dass die Forscher kürzlich gezeigt haben, dass diese Unterschiede in der Gehirnstruktur und -funktion teilweise auf die oben erwähnte Störung der ANS-Funktion zurückzuführen sein können, was der Annahme Gewicht verleiht, dass die autonome Neuromodulation bei Schmerzstörungen wirksam sein kann. Zum Beispiel haben die Forscher bei gesunden Teilnehmern kürzlich mithilfe einer funktionellen Konnektivitätsanalyse gezeigt, dass eine parasympathische CVT in höherer Ruhe das Engagement eines subkortikalen funktionellen Netzwerks vorhersagt, das an der absteigenden Analgesie beteiligt ist, wodurch die Vorstellung gestützt wird, dass eine vagusvermittelte Analgesie durch absteigend erreicht wird Hemmungswege1,4. Daher scheint tVNS eine vernünftige Methode zur Behandlung von Schmerzen zu sein. Bis heute ist jedoch die genaue Echtzeitwirkung von tVNS auf die Gehirnfunktion, einschließlich während der Verarbeitung von viszeralen Schmerzen, unbekannt.
Daher besteht das Ziel dieser Studie darin, die Echtzeitwirkung von tVNS im Vergleich zu einem Scheinstimulus auf die Gehirnaktivität bei akuten Ösophagusschmerzen zu untersuchen, wobei fMRT in einer doppelblinden, randomisierten Crossover-Studie von tVNS vs. Scheinstimulation bei gesunden Probanden verwendet wird.
Studienübersicht
Status
Bedingungen
Intervention / Behandlung
Detaillierte Beschreibung
Nach der Einverständniserklärung nach Aufklärung und Screening-Fragebögen zur Charakterisierung psychophysiologischer Merkmale, einschließlich Persönlichkeits- und Angst-/Depressionsinventar, wird jedem Probanden eine Magensonde mit dem daran befestigten dehnbaren Ballon in der distalen Speiseröhre eingeführt. Eine schmerzhafte ösophageale Stimulation wird durch Aufblasen des Ballons bis zu einer Schmerzschwelle erreicht, die bei jedem Probanden vorab festgelegt wurde, definiert als der Punkt, an dem der Proband den Übergang von Empfindung zu Schmerz beschreibt. Die MR-sichere tVNS-Sonde wird für tVNS, die auf den zervikalen Vagusnerv gerichtet ist, am Hals befestigt, und die Probanden werden dann im MRT-Scanner positioniert. Die Echtzeitaktivität des ANS wird anhand der Herzfrequenzvariabilität überwacht, wie in der vorherigen Studie beschrieben, die für die Verwendung in der MR-Umgebung angepasst wurde. Alle Probanden werden einer MRT unterzogen. Für jeden Besuch gibt es zwei Scanperioden. Zunächst ist eine hochauflösende strukturelle Bildgebung erforderlich, und anschließend werden fMRT-Ruhedaten erfasst, während die Probanden gebeten werden, sich im Scanner zu entspannen, und ihr autonomer Grundtonus wird überwacht, wobei validierte Methoden zur Erfassung von ANS-Daten verwendet werden. Dies wird eine Gehirnsignatur der Echtzeit-Gehirnaktivität veranschaulichen, die ihrem parasympathischen Tonus zugeordnet ist.
Die Probanden werden dann entweder dem Paradigma mit aktivem tVNS oder Schein randomisiert und eine zweite fMRI-Datenerfassung wird dann durchgeführt, um die Gehirnaktivität in Verbindung mit aktivem und Schein-tVNS zu erfassen. Anschließend wird die schmerzhafte ösophageale Stimulation 20 Mal wiederholt, während das aktive oder Schein-tVNS fortgesetzt wird. Nach einer zweiwöchigen Auswaschphase werden die Probanden überquert und erneut untersucht, um die Intervention zu erhalten, die sie bei Besuch 1 nicht erhalten haben.
Studientyp
Phase
- Unzutreffend
Kontakte und Standorte
Studienorte
-
-
UK
-
London, UK, Vereinigtes Königreich, E1 2AJ
- Queen Mary University of London
-
-
Teilnahmekriterien
Zulassungskriterien
Studienberechtigtes Alter
Akzeptiert gesunde Freiwillige
Studienberechtigte Geschlechter
Beschreibung
Einschlusskriterien:
- Gesunde Teilnehmer (definiert als solche ohne vorbestehende medizinische Komorbidität) von Mitarbeitern, Studenten und der lokalen Bevölkerung von Queen Mary, University of London und/oder King's College London
- Die Aufnahme erfolgt nach Verfügbarkeit. Sie sollten in der Lage sein, 2 Sitzungen am Londoner Campus des Denmark Hill King's College zu besuchen.
- Frauen sollten in der Follikelphase ihres Menstruationszyklus oder bei der Einnahme oraler Kontrazeptiva untersucht werden.
Ausschlusskriterien:
- Teilnehmer können keine Einverständniserklärung abgeben
- Teilnehmer mit systemischen Erkrankungen oder Medikamenten, die das vegetative Nervensystem beeinflussen können (z. Beta-Agonisten oder Parkinson-Krankheit)
- Schwangere oder stillende Frauen
- Teilnehmer, die im MRT-Scanner nicht flach liegen können, unter Klaustrophobie leiden oder aufgrund von Kontraindikationen, Komorbidität oder Metallarbeiten in situ für die MRT-Untersuchung ungeeignet sind
- Aktuelle Raucher
- Vorgeschichte von Angstzuständen oder Depressionen oder Angst- oder Depressions-Score im Krankenhaus > 8
- Vorgeschichte von Drogen- oder Alkoholmissbrauch
- Patienten mit Herz-Kreislauf-Problemen
- Patient mit Cochlea-Implantaten
- Kürzlich erfolgtes Nasentrauma, Schädelbasisfraktur und/oder Gesichtschirurgie, die das Einlegen einer nasogastrischen Sonde kontraindizieren würden
- Ein positiver Drogenscreening im Urin
- Der Kopfumfang überschreitet die Grenzen des Scanners
- Erfüllt keines der oben genannten Einschlusskriterien
Studienplan
Wie ist die Studie aufgebaut?
Designdetails
- Hauptzweck: Sonstiges
- Zuteilung: Zufällig
- Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
- Maskierung: Doppelt
Waffen und Interventionen
Teilnehmergruppe / Arm |
Intervention / Behandlung |
|---|---|
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Aktiver Komparator: aktives tVNS
Das tVNS-Gerät wird an der linken Seite des Halses angebracht, um den zervikalen Ast des Vagusnervs zu stimulieren, und an eine MR-sichere Elektrik angeschlossen
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Das tVNS-Gerät wird an der linken Seite des Halses angebracht, um den zervikalen Ast des Vagusnervs zu stimulieren, und an einen MR-sicheren elektrischen Stimulator angeschlossen.
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Placebo-Komparator: Schein-tVNS
Das tVNS-Gerät wird anatomisch getrennt vom zervikalen Ast des Vagusnervs angebracht.
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Das tVNS-Gerät wird anatomisch getrennt vom zervikalen Ast des Vagusnervs angebracht.
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Was misst die Studie?
Primäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Die Wirkung von tVNS im Vergleich zu einem Scheinstimulus auf die Gehirnaktivität, während Ösophagusschmerzen auftreten
Zeitfenster: 2 Wochen
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Vergleich der fMRT-Ergebnisse zwischen Schein- und aktivem tVNS.
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2 Wochen
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Sekundäre Ergebnismessungen
Ergebnis Maßnahme |
Maßnahmenbeschreibung |
Zeitfenster |
|---|---|---|
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Die Wirkung von tVNS auf die funktionelle Gehirnaktivität zu Studienbeginn und nach schmerzhafter Ösophagusstimulation
Zeitfenster: 2 Wochen
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Vergleich der fMRT-Ergebnisse vor und nach Ösophagus-Stimulation.
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2 Wochen
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Die Wirkung von tVNS auf die Schmerzbewertung der Teilnehmer bis hin zu akuten Ösophagusschmerzen
Zeitfenster: 2 Wochen
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Die Teilnehmer werden gebeten, die Schwere der erlittenen Schmerzen anhand einer einfachen visuellen Analogskala mit 100 Punkten zu bewerten.
(Die Mindest- und Höchstwerte sind 1 bzw. 100)
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2 Wochen
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Die Wirkung des autonomen Grundtonus auf die strukturelle Gehirnmorphologie (sowohl graue als auch weiße Substanz)
Zeitfenster: 2 Wochen
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Der kardiale Vagustonus wird anhand von Elektrokardiogrammdaten berechnet, um den autonomen Tonus zu bewerten, der auf einer linearen Vagusskala (LVS) gemessen wird.
Die Korrelation zwischen dem Vagustonus des Herzens und den MRT-Ergebnissen wird bewertet.
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2 Wochen
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Die Wirkung von tVNS auf die Gehirnfunktion im Ruhezustand in Verbindung mit dem parasympathischen Tonus im Ruhezustand im Vergleich zum Scheinreiz
Zeitfenster: 2 Wochen
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fMRT-Ergebnisse werden zwischen aktivem und Schein-tVNS verglichen.
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2 Wochen
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Die Korrelation von strukturellen MR-, DTI- und Ruhe-fMRT-Daten zur Wirksamkeit von tVNS für den Einsatz bei viszeralen Schmerzen
Zeitfenster: 2 Wochen
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Untersuchung, ob die Gehirnmorphologie die Wirksamkeit von tVNS bei Schmerzen vorhersagt oder nicht.
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2 Wochen
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Die Wirkung von tVNS auf Zustandsangst nach Ösophagusschmerzen.
Zeitfenster: 2 Wochen
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Zustand und Merkmal Angst Bestandszustand, Merkmal (Maximal- und Minimalwert sind 80 bzw. 20.
Der höhere Wert zeigt einen nervöseren Status an) verwendet wird.
|
2 Wochen
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Mitarbeiter und Ermittler
Sponsor
Mitarbeiter
Ermittler
- Studienstuhl: Qasim Aziz, Queen Mary University of London
Studienaufzeichnungsdaten
Haupttermine studieren
Studienbeginn (Tatsächlich)
Primärer Abschluss (Tatsächlich)
Studienabschluss (Tatsächlich)
Studienanmeldedaten
Zuerst eingereicht
Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat
Zuerst gepostet (Tatsächlich)
Studienaufzeichnungsaktualisierungen
Letztes Update gepostet (Schätzen)
Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt
Zuletzt verifiziert
Mehr Informationen
Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie
Schlüsselwörter
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- QMERC2017/59
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Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt
Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt
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