Lisääntynyt emotionaalinen ja motivoiva prosessointi potilailla, joilla on krooninen kipu ja sen hermokorrelaatiot

Krooninen kipu on suuri henkilökohtainen ja yhteiskunnallinen ongelma, joka aiheuttaa valtavaa kärsimystä ja elämänlaadun heikkenemistä sekä valtavia sosioekonomisia kustannuksia (esim. arviolta 11,2 miljoonaa Sveitsin frangia suoria ja epäsuoria kustannuksia kroonisesta selkäkivuista Sveitsissä vuonna 2011. 90 % kroonista selkäkipua sairastavista kuuluu epäspesifisen kivun kategoriaan, eli kipuun ilman selkeää lääketieteellistä selitystä, joka on kuvattu krooniseksi primaariseksi kivuksi uudessa kansainvälisessä tautiluokituksessa ICD-11 (Maailman terveysjärjestö). Tämä lääketieteellisen selityksen puute vaikeuttaa vakavasti diagnostisia toimenpiteitä ja tehokkaita hoitoja. Tällaiselle epäspesifiselle kivulle tunnetaan voimakkaita emotionaalisten ja kognitiivisten tekijöiden vaikutuksia. Suurin osa kipututkimuksesta keskittyy kuitenkin nosiseption molekyyli- ja hermosolumekanismeihin (eli todellisten tai mahdollisesti kudosta vaurioittavien tapahtumien hermokoodaukseen ja prosessointiin) liittämättä tällaisia ​​prosesseja kivun subjektiiviseen kokemukseen ja kärsimykseen sekä moduloivaan psykologiseen tunne-motivaatioon. vaikutteita. Ottaen huomioon epäspesifisen kivun laajan kategorian ja tehokkaan hoidon puuttumisen, tarvitaan lisää tutkimusta mekanismilähtöisen viitekehyksen mukaisesti, joka keskittyy emotionaalisiin ja motivoiviin kipukomponentteihin ja niihin liittyviin psykologisiin mekanismeihin, kuten tässä on tehty.

Kivun käsitys on moniulotteinen: Kansainvälinen kipututkimusyhdistys (IASP) määrittelee kivun "epämiellyttäväksi aisti- ja emotionaaliseksi kokemukseksi, joka liittyy todelliseen tai mahdolliseen kudosvaurioon tai kuvataan sellaisella vauriolla", korostaa ratkaisevaa seikkaa, kipu koostuu aina tunnekomponenteista. Tarkemmin sanottuna kipu käsittää sensorisesti erottelevia, tunne-motivaatioita ja kognitiivisia arvioivia komponentteja, kuten alun perin ehdotettiin Melzackin kolmikantaisessa kipumallissa. Tyypillisesti aisti-diskriminatiiviset ja tunne-motivaatiokomponentit ovat hyvin linjassa; mutta nämä komponentit voivat dissosioitua. Esimerkiksi monet ihmiset pitävät tuskallista hierontaa miellyttävänä tai nauttivat kuuman chilin syömisestä, todennäköisesti arvioimalla kivuliasta tunnetta uudelleen. Äärimmäisiä esimerkkejä ovat prefrontaalinen lobotomia, singulotomia tai voimakas morfiinikipulääkitys, jossa kipu tunnistetaan edelleen sensori-diskriminatiivisessa ulottuvuudessaan, mutta se menettää vastenmielisyytensä ja uhkansa. Tällainen tunne-motivaatiokipukomponenttien menetys voi johtaa vakaviin vammoihin ja hengenvaarallisiin tiloihin. Vaikka nämä esimerkit koskevat vain hyvin harvoja ihmisiä, ne havainnollistavat käsitteellisesti tärkeää seikkaa: tunne-motivaationäkökohdat ovat kivun liikkeellepaneva voima.

Kipukomponenttien dissosiaatio: Kuten yllä on kuvattu ja Melzackin kolmikantaiseen kipumalliin kuuluvana ajatuksena, eri kipukomponentit voivat dissosioitua. Taustalla olevat mekanismit, miten tällainen dissosiaatio voi kehittyä ja säilyä, ovat suurelta osin epäselviä. Aikaisempien havaintojen perusteella operantit ja assosiatiiviset oppimismekanismit näyttävät olevan todennäköisiä ehdokkaita.

Soveltamalla assosiatiivisen ehdottelun mekanismeja vastaehdoittava koe osoitti vaikuttavasti dissosiaatiota aisti-diskriminatiivisten ja tunne-motivatiivisten kipukomponenttien välillä. Vastaehdoittaminen on klassisen ehdottelun erityinen muoto, jota käytetään vähentämään negatiivisen ärsykkeen valenssia uuden yhteyden avulla käyttäytymisen ja positiivisen valenssin ärsykkeen välillä. Esimerkiksi Erofeeva sovelsi tätä periaatetta kivun yhteydessä yhdistämällä koirilla positiivisen ärsykkeen (ruoan) vastenmieliseen tuskalliseen ärsykkeeseen. Ruokahaluinen vaste positiiviseen ärsykkeeseen syrjäytti vähitellen ja kokonaan vastenmieliset kipuvasteet, mikä viittaa siihen, että kipu menetti vastenmielisyytensä, mikä vähensi emotionaal-motivaatiokomponenttiaan. Koska koirat kuitenkin käyttivät tuskallista ärsykettä palkitsevan ärsykkeen ennustamiseen, aistinvaraisesti erottelevat kipukomponentit on täytynyt säilyttää. Tämä esimerkki havainnollistaa, että oppiminen saattaa olla mekanismi, joka on taustalla aistinvaraisten ja emotionaalisten ja motivoivien kipukomponenttien asteittaiselle dissosiaatiolle.

Negatiivinen hedoninen muutos kroonisessa kivussa: Sen havainnon mukaisesti, että eri kipukomponenttien dissosiaatioon liittyvää oppimista voidaan muuttaa, emotionaalis-motivaatiokomponentit näyttävät hallitsevan kroonisen kivun sensoris-diskriminatiivisia komponentteja. Esimerkiksi vaikutusvaltainen kivun pelon välttämisen malli kutsui kroonista kipua "liioitelluksi kivun havaitsemiseksi" sen varhaisemmassa versiossa, koska emotionaalinen motivaatio on suhteettomasti lisääntynyt suhteessa sensoris-diskriminatiivisiin kipukomponentteihin. Tällainen lisääntynyt tunne-motivoiva kivun havainnointi heijastuu usein kroonista kipua kärsivillä potilailla, joilla on lisääntynyt kipua aversiivisuus ja kipua välttävä käyttäytyminen. Lisäksi ja tällaisten lisäysten mukaisesti viimeaikaiset havainnot viittaavat siihen, että kivun käsittelylle on ominaista funktionaalinen siirtyminen nosiseptiivisistä ei-nosiseptiivisistä emotionaalisista aivopiireistä kroonisessa kivussa, erityisesti fronto-striataalisiin piireihin. Tällainen muutos kroonisessa kivussa sopii havaintoon lisääntyneestä negatiivisesta vaikutuksesta ja heikentyneestä motivoituneesta käyttäytymisestä, joka näkyy anhedoniassa (eli kyvyttömyydessä tuntea nautintoa) ja erittäin korkeaan yhteissairauteen (jopa 86 %) kroonisen kivun ja mielialahäiriöiden välillä. Tällaisten havaintojen perusteella kroonisen kivun on kuvattu aiheuttavan negatiivista hedonista muutosta. Vaikka tätä ehdotusta on siteerattu usein ja se on pakottava selittämään epäspesifisen kroonisen kivun kehittymistä ja säilymistä, tällaisen muutoksen taustalla olevia mekanismeja ei ole toistaiseksi suoraan tutkittu. On osoitettu, että potilailla, joilla on jatkuva krooninen selkäkipu, on lisääntynyt aktivaatio mediaalisessa prefrontaalisessa aivokuoressa (mPFC) ja amygdalassa, sekä lisääntynyt valkoisen aineen esiintyvyys ja lisääntyneet toiminnalliset yhteydet mPFC:n, nucleus accumbensin (NAcc) välillä. ja amygdala verrattuna toipuneisiin potilaisiin ja terveisiin kontrolleihin. Erityisen tärkeitä ovat muuttuneet fronto-striataaliset piirit, erityisesti lisääntynyt toiminnallinen yhteys NAcc:n ja ventromediaalisen prefrontaalisen aivokuoren (vmPFC) välillä, ennustavat siirtymisen subakuutista krooniseen kipuun. Lisäksi NAcc-vmPFC-yhteyden merkitys kivun havaitsemisen moduloinnissa on vahvistettu terveillä henkilöillä.

Tämän tutkimuksen tavoitteena on siksi (1) havainnollistaa, että emotionaalis-motivaatiokomponentit ovat lisääntyneet verrattuna aisti-diskriminatiivisiin komponentteihin kroonisessa kivussa, (2) osoittaa, että lisääntyneet emotionaaliset motivoivat kipuvasteet kroonisessa kivussa voivat myös olla vähentynyt vastaehkäisyllä, mikä johtaa kivun havaitsemisen normalisoitumiseen verrattuna myös terveisiin yksilöihin, ja (3) arvioimaan emotionaalis-motivoiviin kipuvasteisiin kohdistuvien vastaehkäisyvaikutusten hermokorrelaatiota, erityisesti muutoksia toiminnallisessa liitettävyydessä yin fronto-striataaliverkostoissa.

Suunniteltu interventio: Kaikki osallistujat suorittavat yhden psykofyysisen tehtävän arvioidakseen aistinvaraisia ​​ja emotionaalisia ja motivoivia kipuvasteita samanaikaisesti. Alatutkimuksessa 1 toteutetaan assosiatiivinen oppimisparadigma, joka erottaa aisti-diskriminatiiviset kipuvasteet verrattuna emotionaalisiin ja motivoiviin kipuvasteisiin rahallisen vahvistuksen avulla. Osatutkimuksessa 2 vastaehkäisyn vaikutuksia fronto-striataalisiin verkkoihin arvioidaan magneettikuvauksella.

Uuden tieteellisen yleistettävän tiedon mahdollisuus: Tietomme kivun perusmekanismeista on lisääntynyt nopeasti viime vuosina. Siitä huolimatta kroonisen kivun hoito on yllättävän epäonnistunut. Etenkin epäspesifisestä kivusta kärsivät potilaat eivät usein saa tehokasta hoitoa. Tämä perustiedon ja sovelletun hoidon välinen kuilu johtuu todennäköisesti tutkimuskeskusten ja potilaiden subjektiivisten valitusten välisestä epäsuhtaisuudesta. Perustutkimus keskittyy neurobiologisiin perusmekanismeihin, mm. molekyyli- ja neuronitasoilla. Vaikka näiden perusmekanismeja on kiistaton pian ymmärryksemme kannalta erittäin tärkeä, niitä on vaikea siirtää suoraan ihmisten monimuotoiseen kipukokemukseen, koska tunne- ja kognitiiviset prosessit voivat muuttaa sitä voimakkaasti. Tämän tutkimuksen tavoitteena on antaa merkittävä panos tämän aukon poistamiseen (1) tarjoamalla uusia menetelmiä, joita tarvitaan hahmotellun ongelman asianmukaiseen tutkimiseen ja (2) keräämällä uutta tietoa kipumekanismeista, jotka ovat tärkeitä kroonisen sairauden kehittymisen ja ylläpidon kannalta. kipu.

Tämä tutkimus on kliinisen tutkimuksen luokka A, koska se sisältää toimenpiteen, joka ei ole lääke eikä elinsiirto. Osallistujien riski on minimaalinen.