Genauigkeit bei der Bewertung der Gehirnreaktion auf mechanische und hochfrequente Reize beim Menschen

Unter normalen Bedingungen entstehen Schmerzen als Folge der Aktivierung nozizeptiver Afferenzen (kleiner Fasern) durch einen externen Reiz mit ausreichender Intensität, um möglicherweise Gewebeschäden zu verursachen. Diese periphere Aktivierung wird vom Zentralnervensystem als Schmerzwahrnehmung verarbeitet. Um den Zustand des nozizeptiven Systems sowohl im klinischen als auch im experimentellen Umfeld zuverlässig beurteilen zu können, sind standardisierte Tests unerlässlich. Quantitative sensorische Tests (QST) sind eine Reihe von Tests, mit denen die Intensität eines Reizes gemessen wird, der bei einem Probanden eine bestimmte Sinneswahrnehmung hervorruft. Wenn wir beispielsweise allmählich Druck ausüben, wird der Punkt, an dem sich das Druckempfinden in Schmerz umwandelt, als Druckschmerzschwelle bezeichnet. Diese Art von Test kann mit verschiedenen Arten von Reizen durchgeführt werden, einschließlich heißer und kalter Reize oder mechanischer Reize. Obwohl sich diese Tests bei gesunden Probanden und Schmerzpatienten als zuverlässig erwiesen haben, sind sie ihrer Natur nach subjektiv, da sie auf einer bewussten Bewertung der getesteten Probanden basieren. Ebenso weisen diese Messungen aufgrund der unterschiedlichen Anwendung der Tests durch einzelne Prüfer erhebliche Schwankungen auf. Kurz gesagt: Auch wenn die Methode quantitativ ist, ist sie aufgrund ihrer methodischen Merkmale subjektiv und sowohl vom Bediener als auch vom untersuchten Subjekt abhängig. Darüber hinaus wurden kürzlich gegensätzliche Ergebnisse hinsichtlich der Messvariabilität bei der Wiederholung des QST im Abstand von Tagen gefunden. Daher ist es wichtig, neue QST-Alternativen zu untersuchen und zu entwickeln, um objektive Marker zu erhalten, die möglicherweise zum Verständnis der Mechanismen hinter chronischen Schmerzzuständen beitragen können.

In dieser Hinsicht sind evozierte Potenziale (EP), gemessen durch Elektroenzephalographie (EEG), die am häufigsten verwendete objektive Alternative zur Funktionsbewertung kleiner Fasern und des spinothalamischen Trakts. Nozizeptive EPs können mit verschiedenen Stimulationsmodalitäten induziert werden, darunter Laser (LEP), Kontaktwärme (CHEP) und Kälte (CCEP), intradermale elektrische Stimulation (IEEP) und mechanische Nadelung (PEP), und jede Modalität hat ihre eigenen Vor- und Nachteile . Kürzlich wurde ein neuartiger EP-Typ vorgeschlagen, der durch elektrische Stimulation im Bereich von 200 kHz bis 3,3 MHz, also im Radiofrequenzspektrum (RF), hervorgerufen wird. Bei so hohen Frequenzen können Nerven und Muskeln nicht mehr elektrisch erregt werden und die physiologischen Wirkungen entstehen ausschließlich durch die Erwärmung des Gewebes. Rein physiologisch gesehen ähneln elektrische HF-Stimuli denen, die durch Kontaktwärme erzeugt werden. Wichtig ist, dass nicht-ablative HF-Technologie sicher, relativ kostengünstig und in Kliniken weit verbreitet ist (Beasley & Weiss, 2014; Lolis & Goldberg, 2012). Daher könnte der Einsatz von HF-Stimulation die Zugänglichkeit von EPs als Referenz erheblich verbessern elektrophysiologisches Instrument zur Beurteilung des Zustands des nozizeptiven Systems.

Eine weitere attraktive Alternative zur subjektiven Bewertung ist die EP, die durch scharfe mechanische Reize (Nadelstich) hervorgerufen wird. Kürzlich wurde ein Gerät entwickelt, das diese Art von Reiz ausübt. Es verwendet einen Stimulator mit einer Spitze, die der einer stumpfen Nadel ähnelt, was es ermöglicht, mit dem Reiz synchronisierte Gehirnreaktionen zu erhalten und den Zustand der mechanischen sensorischen Leitungsbahnen Spinothalamus-Kortex zu bewerten. An der Fakultät für Ingenieurwissenschaften der Nationalen Universität von Entre Ríos (FI-UNER) wurde ein Prototyp entwickelt, der eine automatisierte Durchführung ermöglicht und so die aus der menschlichen Subjektivität resultierende Unsicherheit verringert.

Im vorgeschlagenen Protokoll wird die Präzision der Gehirnreaktion auf HF- und mechanische scharfe Reize in zwei experimentellen Umgebungen bewertet. Wir planen, die Auswirkung der Stimulationsintensität auf Signalparameter wie EP-Latenz und -Amplitude zu bewerten. Darüber hinaus wird der Zusammenhang dieser Parameter mit psychophysischen Ergebnissen (Fragebögen) und Hitzeschwellen untersucht, um den Zusammenhang zwischen diesen Variablen zu untersuchen.