Neurokuvantamisen biomarkkerien, demografisten, persoonallisten ja aistinvaraisten tekijöiden tunnistaminen äärimmäisten kipuvasteiden ennustamiseksi erilaisiin kokeellisiin kipustimulaatioihin terveillä henkilöillä

Tausta Alttius reagoida haitallisiin ärsykkeisiin vaihtelee suuresti yksilöiden välillä, ja näennäisesti identtisten haitallisten ärsykkeiden kipuluokitukset voivat vaihdella "ei kipua" "sikittävään kipuun". Terveillä koehenkilöillä tehdyt kuvantamistutkimukset ovat antaneet hyödyllistä tietoa yksilöiden välisen vaihtelun tunnistamiseksi kivun havaitsemisessa [2,3,4]. Nämä tutkimukset ovat osoittaneet, että subjektiiviset kipuraportit liittyvät läheisesti hermosolujen aktiivisuuden asteeseen useilla kivunkäsittelyssä tunnistetuilla aivoalueilla. Lisäksi on ollut kasvavaa kiinnostusta ymmärtää rakenteellisia ja toiminnallisia mekanismeja, jotka aiheuttavat yksilöiden välistä vaihtelua vasteissa identtisiin haitallisiin ärsykkeisiin [5, 6, 7]. Kivun havaitsemisen ja erilaisten anatomisten ja toiminnallisten yhteyksien välistä suhdetta lepotilan aivoverkostoissa ei kuitenkaan täysin ymmärretä. Mitä tulee kipuherkkyyden anatomiseen korrelaatioon, erot harmaan aineen välillä voivat heijastaa hermoprosesseja, jotka myötävaikuttavat kivun muodostumiseen ja modulaatioon terveillä yksilöillä. Sellaisenaan tutkimukset ovat epäjohdonmukaisia ​​tämän asian suhteen, ja ne osoittavat positiivisia [7] tai käänteisiä yhteyksiä [6] kipuherkkyyden ja aivojen morfologian välillä. Tätä kysymystä koskeva epäjohdonmukaisuus vaatii lisätutkimuksia, jotka voivat selventää kipuherkkyyden ja alueellisen harmaan aineen välistä suhdetta ja tarjota uusia näkemyksiä aiheeseen vaikuttavista aivojen mekanismeista. Aivojen morfologian ja yhteyksien ymmärtäminen tietyillä kivun käsittelyyn liittyvillä alueilla voi tarjota luotettavan ankkurin kipuvasteen yksilöllisille eroille.

Laajalti käytetty lähestymistapa aivojen morfologian tutkimiseen MRI-kuvista on vokselipohjainen morfometria (VBM). VBM testaa tilastollisesti merkittäviä eroja alueellisen harmaan aineksen (GM) tiheydessä tutkimusryhmien välillä ja sen ajallisia muutoksia. Diffuusiotensorikuvaus (DTI) on diffuusiopainotteisen kuvantamisen tyyppi, jonka etuna on, että se pystyy erottamaan yksittäisiä toiminnallisia alueita valkoisen aineen (WM) sisällä, joten DTI-parametrit toimivat epäsuorina rakenteellisen liitettävyyden mittarina WM-traktien eheysasteen kautta. .

2. Tutkimuksen tarkoitus Tunnistaa neuroimaging-biomarkkereita, demografisia, persoonallisia ja sensorisia tekijöitä äärimmäisten kipuvasteiden ennustamiseksi erilaisiin kokeellisiin kipustimulaatioihin terveillä koehenkilöillä 3. Menetelmät 3.1 Näyte

Tutkimuspopulaatio koostuu 196 terveestä osallistujasta. Näistä 48 potilaalle tehdään aivokuvaus sen jälkeen, kun se on täyttänyt seuraavat sisällyttämis- ja poissulkemiskriteerit:

Tutkimuksen suunnittelu Ehdotettu tutkimus on tehty Haifan yliopiston Pain Research Laboratoryssa (jossa tehdään psykofysiikkatestejä) ja kuvantamistestejä Rambam Health Care Campuksen kuvantamisosastolla.

Tutkittavat rekrytoitiin kampuksen ilmoitustaululla jaettujen ilmoitusten avulla. Osallistumiskriteerit täyttäneet vastaajat kutsuttiin osallistumaan tutkimukseen. Koe toteutetaan kahdessa itsenäisessä kokeellisessa istunnossa, joiden arvioitu kesto on puolitoista tuntia psykofyysisten testien osalta ja puoli tuntia neurokuvantamisistunnon osalta.

Tämä tutkimus keskittyy vain äärimmäisiin alaryhmiin. Siksi ensimmäisessä istunnossa (joka pidettiin kipulaboratoriossa) koehenkilöt (n=196) jaettiin joko kahteen alaryhmään kylmäpainetestin (CPT) toleranssitulosten mukaan (korkean sietokyvyn alaryhmä = 180 s vs. matala). toleranssialaryhmä ≤20 s). Jokaisesta alaryhmästä valitaan satunnaisesti 24 koehenkilöä, jotka saavat selvityksen mahdollisuudesta osallistua aivokuvantamistutkimukseen. Koehenkilöt, jotka päättävät osallistua kuvantamistestiin, käydään läpi Rambam Health Care Campuksen kuvantamisosastolla. Saapuessaan koehenkilöt saavat täydellisen selvityksen aivojen MRI-kuvauksen etenemisestä ja ajasta, ja heitä pyydetään allekirjoittamaan tietoinen suostumuslomake. MRI-toimenpiteen kesto on noin puoli tuntia, jonka aikana materiaalia ei ruiskuteta eikä kiputestejä tehdä.

Testin aikana suoritetaan useita sarjoja; kolmiulotteinen korkearesoluutioinen anatomia, toinen rakenteellinen testi liitettävyyden määrittämiseksi (DTI) ja lepotilan (RS) fMRI-testit aivoverkkojen toiminnan tutkimiseksi. MRI suoritetaan 3-Teslan skannerilla (GE Discovery MR750). Protokolla koostuu (1) T1-painotetusta 3D-magnetoinnilla valmistetusta nopean gradienttikaiun (MPRAGE) sekvenssistä (176 viipaletta; 220 × 220 matriisi; TR = 2520 ms; TE = 1,74 ms; 1,0 × 1,0 × 1,0 mm voxels). (2) echo-planar imaging (EPI) lepotilasekvenssi (34 viipaletta; TR = 2010 ms; TE = 30 ms; 64 × 64 matriisi; 3,5 × 3,5 × 5 mm vokselit 200 tilavuuden viive = 4 RTs), (3) ) diffuusiopainotettu kuvantamissekvenssi (DTI) (70 viipaletta; TR = 4600 ms; TE = 89 ms; 2 × 2 × 2 mm vokselit) käyttäen ei-kollineaarista 64 suuntaa ja yhtä diffuusiopainotettua (b = 0 s) /mm2) kuva. Tutkimuksen päätyttyä aineiston analyysit tehdään jokaiselle yksilölle ja jokaiselle tutkimuspopulaatiolle. MRI-skannauksen jälkeen koehenkilöitä pyydetään täyttämään masennus-, ahdistuneisuus- ja stressiasteikot (DASS): DASS arvioi masennusta, ahdistusta ja stressiä kullakin 7 pisteellä (Henry & Crawford, 2005). DASS-masennus keskittyy raportteihin huonosta mielialasta, motivaatiosta ja itsetunnosta, DASS-ahdistuneisuudesta fysiologisesta kiihotuksesta, havaitusta panikista ja pelosta ja DASS-stressistä jännitystä ja ärtyneisyyttä. Depression Anxiety Stress Scales (DASS-21) lyhyt versio: Muodosta validiteetti ja normatiiviset tiedot suuressa ei-kliinisessä otoksessa. Se validoitiin yli 300 kroonista kipua sairastavalla potilaalla sekä terveillä vapaaehtoisilla, ja se todettiin päteväksi ja luotettavaksi molemmissa populaatioissa.