MultiSENSory-Stimulation zur Bekämpfung von Sensibilitätsverlust und chronischen Schmerzen bei neuropathischen Patienten (SENSATION)

Eine der notorisch schwierigsten und seit langem bestehenden Herausforderungen für die gesamte wissenschaftliche Gemeinschaft betrifft das vollständige Verständnis und folglich die Behandlung von Neuropathie. Dieser Zustand führt zu einer veränderten Gangstrategie, einem gestörten Gleichgewicht und einem fünffach erhöhten Sturzrisiko. Stürze gehören zu den größten gesundheitlichen Problemen. Im Vereinigten Königreich sind mehr als ein Viertel der Unfälle, die eine Krankenhausbehandlung erfordern, auf Stürze zurückzuführen. Da sie außerdem das Gefühl verlieren und ein Taubheitsgefühl in ihren Extremitäten verspüren, werden sie vom Gehen abgehalten, was zu einer sitzenden Lebensweise führt (was andere Langzeitkomplikationen, z. B. des Herz-Kreislauf-Systems, fördert). Dies hat auch sehr schwerwiegende Auswirkungen auf die psychische Gesundheit der Patienten. Tatsächlich wurde die Komorbidität von Neuropathie mit Angst und Depression auf 59 % in der US-Bevölkerung geschätzt. Patienten können neuropathische Schmerzen entwickeln, die mit den abweichenden sensorischen Eingaben assoziiert sind. Noch stärker wirkt sich das Schmerzempfinden auf die Gangstabilität und die Sturzangst aus. Angesichts der Komplexität der zugrunde liegenden Mechanismen sind chronische neuropathische Schmerzen eines der am weitesten verbreiteten, kostspieligsten und behinderndsten Gesundheitsprobleme, von dem ein großer Teil der Weltbevölkerung betroffen ist. Es wird geschätzt, dass etwa 19 % der erwachsenen europäischen Bevölkerung von chronischen Schmerzen betroffen sind. Heutzutage sind die aktuellen Therapien gegen chronische Schmerzen (entweder Verhaltens-, pharmakologische oder chirurgische) ineffizient, wie die hohe Prävalenz, die niedrigen Raten der funktionellen Erholung und die beharrliche Abhängigkeit von Opioid-Analgetika zeigen.

Die Gründe für eine solche mangelnde Wirksamkeit können auf verschiedene Faktoren zurückgeführt werden, darunter das Fehlen von Therapien, die die Multidimensionen von Schmerz ansprechen, da Schmerz kein einheitliches Phänomen ist, sondern ein multidimensionales Ergebnis von sensorisch-diskriminierenden und motivational-affektiven Komponenten, das sollte synergetisch berücksichtigt werden können, und das Fehlen zuverlässiger Biomarker: Objektive Schmerzindikatoren werden benötigt, um die therapeutische Zielwirkung zu demonstrieren, Patienten zu stratifizieren und den Krankheitsverlauf oder das therapeutische Ansprechen vorherzusagen.

Diese Faktoren stehen im Mittelpunkt dieser Studie, deren Ziel es ist, eine multisensorische Plattform für Schmerzen zu entwickeln, Schmerzen durch physiologische Aufzeichnungen zu erkennen und eine Therapie bereitzustellen, wenn solche physiologischen Biomarker erkannt werden. Zuerst wird die Erkennung von Schmerz durch Elektrophysiologie ausgenutzt und dann wird die Therapie mittels Virtual Reality (VR) und transkutaner elektrischer Nervenstimulation (TENS) geliefert, um sowohl physiologische als auch affektive/kognitive Komponenten von neuropathischen Schmerzen anzusprechen. VR und TENS haben bereits einzelne ermutigende Ergebnisse in der Literatur hervorgebracht[26-29]. Diese Ergebnisse sind jedoch widersprüchlich und nicht schlüssig. Die Forscher glauben, dass die Kombination dieser Technologien, die auf alle verschiedenen Aspekte des Schmerzes abzielt, den Patienten mit chronischen Schmerzen wirklich einen erfolgreichen und dauerhaften Nutzen bringen wird.

Darüber hinaus ermöglicht die Art der Plattform, die die Verwendung von nicht-invasiver elektrischer Stimulation umfasst, die Reproduktion von Empfindungen in Körperteilen, in denen die Probanden keine Empfindungen mehr empfinden. Tatsächlich hat das Neuroengineering-Labor dank jahrelanger Forschung optimale Stimulationsparameter und Elektrodenplatzierungen gefunden, die weit entfernt von der Elektrodenplatzierung Empfindungen hervorrufen können. Elektroden werden zwar auf gesunde Teile der Nerven gelegt, aber die wahrgenommene Empfindung liegt in den Extremitäten. Dies ermöglicht es, auch eine andere äußerst häufige Folge von Neuropathie anzusprechen: sensorischen Verlust. Dieses Symptom zwingt Patienten zu einer veränderten Gangstrategie, Gleichgewichtsstörungen und einem fünffach erhöhten Sturzrisiko. Daher werden die Ermittler in dieser Studie auch die potenziellen Vorteile der Plattform in Bezug auf diese Aspekte überwachen.

Wie bei den Bildgebungssitzungen werden die Patienten vor Beginn der Bildgebungssitzungen untersucht, um potenzielle Informationen zu erhalten, die sich auf die Ergebnisse auswirken könnten.

Gesunde Teilnehmer und Patienten werden gebeten, an zwei bis drei fMRI-Sitzungen teilzunehmen. Vor dem Scannen findet ein Kalibrierungsverfahren statt, um die Stimulationsparameter des Patienten zu verstehen und den Ort und die Art der ausgelösten Empfindungen zu charakterisieren.

Während der fMRT-Sitzungen untersuchen die Forscher die neuronalen Korrelate der übertragenen Wahrnehmungen und jegliche Schmerzlinderung, die durch den nicht-invasiven TENS-Stimulationsansatz hervorgerufen wird. Während dieser Sitzungen werden verschiedene Arten von Stimulationen durchgeführt (mit dem TENS-Stimulationssystem, mit vibrotaktilen Stimulatoren und mit visuellen Stimulationen). Ruhezustands-fMRI wird verwendet, um die funktionelle Konnektivität zwischen verschiedenen interessierenden Regionen zu untersuchen. Jede fMRT-Sitzung dauert ca. 70-80 Minuten.