Die Wärme-, Antizipations-, Empfindungs-, Abneigungs- und Körperteil-Bildgebungsstudie (WASABI)

Hintergrund:

Schmerz ist ein bedeutendes Problem innerhalb und außerhalb des klinischen Kontexts, und das Verständnis des Phänomens ist unerlässlich, um die Patientenversorgung zu optimieren und die Wirksamkeit der Schmerzbehandlung zu verstehen. Gleichzeitig behindert Schmerzangst das Verhalten und die Produktivität, behindert die Übernahme gesunder Verhaltensweisen und eine angemessene Gesundheitsversorgung und ist an der Entwicklung und Aufrechterhaltung chronischer Schmerzerkrankungen beteiligt.

Schmerz wird gemeinhin als ein vereinfachtes homöostatisches Überwachungssystem wahrgenommen, das Aufmerksamkeit erregt und eine gewebeschützende Funktion hat. Die zeitgenössische Forschung fördert jedoch ein Prozessmodell des Schmerzes, das über die einfache Übertragung eines nozizeptiven Signals von einem transduzierten Reiz hinausgeht und Aspekte der physiologischen Modulation umfasst (z. B. perzeptive Gehirnaktivität von S1, PFC, Thalamus, S2, Insula und Thalamus, Wahrnehmungsübungen wie Körpersehen. Ein genaues Verständnis von Schmerz erfordert eindeutig die Kombination von Signalen über Gehirnregionen und Netzwerke. Unser Labor hat mithilfe von auf maschinellem Lernen basierender Multivoxelmusteranalyse (MVPA) mehrere inzwischen weit verbreitete neuronale Ganzhirnsignaturen für Schmerzerfahrung mit thermischen Schmerzabgabegeräten trainiert ( z. B. Neural Pain Signature [NPS]), sowie schmerzbezogene Prozesse wie das Betrachten von Bildern von anderen, die Schmerzen haben (Vicarious Pain Signature [VPS]) und die Vorstellung, romantisch abgelehnt zu werden. Die Verfolgung dieser Arbeitsrichtung hat gezeigt, dass diese Signaturen empfindlich und spezifisch für die Art von Schmerz sind, für die sie entwickelt wurden, aber dennoch verallgemeinerbar genug sind, um in Proben und Schmerzmodalitäten zu arbeiten, in denen sie nicht entwickelt wurden. Zum Beispiel ist NPS spezifisch für somatischen Schmerz und steigt und fällt mit Niveaus von somatischem Schmerz vieler Arten, einschließlich thermischem Schmerz, mechanischem Schmerz und elektrischem Schock, verfolgt aber keine stellvertretenden Schmerzen.

Unsere bestehenden Signaturen reagieren nicht auf psychologische Veränderungen des Schmerzes, von denen angenommen wird, dass sie eine notwendige Komponente zum Verständnis von Schmerzhyper- und -hypoalgesie sowie des Placebo-Effekts sind. Der Placebo-Effekt ist eine starke Demonstration der Auswirkungen des psychologischen Schmerzkontexts auf das Schmerzerleben. Die Wirkung kann direkt auf die Verarbeitung von Emotionen und Aufmerksamkeit zurückgeführt werden. Die Schmerzverarbeitung verschiebt sich während der Chronifizierung von Schmerzen von nozizeptiv somatosensorisch zu emotional, und es gibt zahlreiche Beweise dafür, dass Angst und Stress die berichteten Schmerzstärken, den Grad der erforderlichen Behandlung und Aufmerksamkeit sowie den Grad der Schmerzanalgesie nach der Anwendung von Placebo modulieren. Diese Beweise deuten darauf hin, dass die aversive Verarbeitung eingehender Reize eine Rolle bei der Schmerzerfahrung spielen kann. Placebo-Effekte können auch einfach somatotopisch aufmerksamkeitsgesteuert sein, wie eine frühere Nicht-fMRI-Studie nahegelegt hat.

Die grundlegenden Mechanismen der Placebo-Wirkung auf die Schmerzerwartung und Schmerzangst und wie sie mit der Placebo-Wirkung auf den Schmerz zusammenhängen, sind noch unbekannt. Das Verständnis, wie jede der Unterkomponenten des Schmerzes – theoretisch trennbar als Erkennung eingehender Empfindungen, aversives Erleben und somatotope Lokalisation – durch eine Placebobehandlung beeinflusst wird, kann wichtige Fakten über Schmerzen aufklären. Dazu gehört, wie Schmerzen antizipiert, verarbeitet und anschließend reguliert werden, was einen Einblick in die Natur von Schmerzangst gibt und wie Informationen zur Linderung von Schmerzen bereitgestellt werden sollten. Solches Wissen ist unerlässlich, um bestehende Therapien zu verbessern und differenziertere und gezieltere Therapien für schwächende schmerzbedingte Krankheiten wie chronische Schmerzerkrankungen und wichtige therapeutische Verfahren zu schaffen, die Schmerzen verursachen können (z. B. chirurgische oder zahnärztliche).

Experimentelles Design:

Die erste Stunde des fMRT-Scannens zielt darauf ab, Empfindung, Aversivität und somatotope Unterkomponenten des Schmerzes in einzelne neuronale Signaturen zu isolieren. Wir werden dies tun, indem wir die Teilnehmer zufällig Stimulationen von schmerzhafter Hitze und nicht schmerzhafter Wärme an verschiedenen Körperstellen aussetzen – linker und rechter Masseter, Mittellinie Brust, Mittellinie Rumpf, linker und rechter Unterarm und linke und rechte obere Wade – sowie auf ein aversives Geräusch (z. B. Kratzen an der Tafel) hören. Die Teilnehmer werden auch zu verschiedenen Zeiten gebeten, den Anweisungen zu folgen, um sich vorzustellen, wie sie an einer zufällig bestimmten Körperstelle starke Hitzeschmerzen verspüren.

In der zweiten Stunde des fMRT-Scannens werden wir untersuchen, inwieweit die identifizierten isolierten Unterkomponenten Empfindung, Aversivität und Somatotopie auf die Placebo-Behandlung von Hitzeschmerzen ansprechen (d "eine analgetische Creme" im Vergleich zu "einer Kontrollcreme ohne Wirkung") verabreicht werden.