Kivun modulaation tutkiminen TMS:n avulla ja toistuvan kivun hoitaminen terveillä yksilöillä

Tausta:

Kipu ja sen taakka

Kipu on yleinen ja monimutkainen terveydentila, joka vaikuttaa merkittävästi yksilöihin, perheisiin ja koko yhteiskuntaan (Goldberg & McGee, 2011). Niistä 39,4 miljoonasta aikuisesta, jotka kokevat kipua useimpina päivinä ja jotka jatkuvat yli kolme kuukautta, lähes kaksi kolmasosaa ilmoittaa sen olevan "jatkuvasti läsnä" ja yli puolet kuvailee sitä "siestämättömäksi ja sietämättömäksi" (Kennedy et al., 2014). Kipu voidaan luokitella fysiologisiin ja patologisiin tyyppeihin (Fong & Schug, 2014). Nosiseptiivinen ja tulehduksellinen kipu ovat fysiologisia vasteita, jotka palvelevat suojaavia ja mukautuvia toimintoja, kun taas patologista kipua pidetään ei-suojaavana ja huonosti sopeutuvana (Fong & Schug, 2014).

Kivun modulaation keskeiset mekanismit

(Kosek & Ordeberg, 2000) (Nir & Yarnitsky, 2015) (Cruz-Almeida & Fillingim, 2014.) (Kosek & Ordeberg, 2000) (Nir & Yarnitsky, 2015) (Cruz-Almeida & Fillingim, 2014.) (Kosek & Ordeberg, 2000) (Nir & Yarnitsky, 2015) (Cruz-Almeida & Fillingim, 2014.) Laboratoriopohjainen Kvantitatiivinen sensorinen testaus (QST) arvioi aistinvaraista toimintaa psykofyysisten menetelmien avulla ja poistaa hermoston komponentit, jotka osoittavat kipuun vaikuttavan aistitoiminnan menettämisen tai lisääntymisen (Cruz-Almeida & Fillingim, 2014). Ehdollisen kivun modulaation (CPM) paradigma on dynaaminen QST-mitta kipua estävästä prosessista, jossa kivun herkkyys yhdellä alueella väheni vasteena etäkäyttöön kohdistetulle kivuliaalle ärsykkeelle (Pud et al., 2009; Yarnitsky, 2010) ja sitä käytetään arvioida henkilön kykyä estää endogeenisesti kipua (Ibancos-Losada et al., 2020a). CPM voi olla arvokas työkalu ohjattaessa mekanismiin perustuvia lähestymistapoja tuskallisten tilojen hoitoon (Cruz-Almeida & Fillingim, 2014). Esimerkiksi henkilöillä, joilla on kivulias diabeettinen neuropatia ja huonosti toimiva CPM, on merkittävämpi kivunlievitys, kun heille annetaan duloksetiinia, lääkettä, joka lisää ehdollista kivun modulaatiota (Damien et al., 2018). Lisäksi kivun lähteen tunnistamiseen ja hoitoon liittyy positiivisia muutoksia CPM:ssä (Damien et al., 2018). Terveillä yksilöillä on tehokkaampi CPM verrattuna kipua kärsiviin ihmisiin (Nir & Yarnitsky, 2015), ja kroonista kipua sairastavien aikuisten systemaattinen katsaus paljasti, että CPM-tehokkuus paranee kliinisen kivun vähentämisen jälkeen (Goubert et al., 2015). Esimerkiksi lonkkanivelleikkaus tuskallisen nivelrikon hoitoon vähentää nivelkipuja ja parantaa leikkauksen jälkeistä CPM:ää (Kosek & Ordeberg, 2000). Nämä tutkimukset yhdessä viittaavat siihen, että CPM-testillä on potentiaalia ennustaa kroonisen kivun riskiä ja hoitotuloksia (Nir et al., 2011; Yarnitsky, 2010), joten CPM:tä voidaan pitää välttämättömänä hoidon moderaattorina ja välittäjänä.

Keskusmekanismien, erityisesti endogeenisten estojärjestelmien, aktivointia ehdotetaan useiden kivunhallintatoimenpiteiden taustalla olevaksi perustavanlaatuiseksi prosessiksi. Laskevilla kipua estävällä järjestelmällä, jotka ovat osa keskeisiä mekanismeja, on ratkaiseva rooli interventioiden, kuten manuaalisen terapian, analgeettisten vaikutusten välittämisessä (Vicenzino, 1998). Manuaalinen terapia stimuloi afferentteja hermosoluja, jotka aktivoivat keskushermoston laskevia polkuja kivun estämiseksi (Pickar, 2002; Souvlis, Vicenzino ja Wright, 2004). Conditioned Pain Modulation (CPM) jakaa samanlaisen mekanismin, joka estää kipua laskevien modulaatioreittien kautta (Gil-Ugidos et al., 2024; Ibancos-Losada et al., 2020b). Näiden keskeisten mekanismien jatkuva stimulointi CPM:n avulla saattaa mahdollisesti muuttaa kivun prosessointia ja tehostaa kivun estoa.

Transkraniaalisen magneettistimulaation (TMS) rooli kivun estämisessä

TMS on ei-invasiivinen neurofysiologinen tekniikka, joka käyttää magneettikenttiä aivojen toiminnan modulointiin ja mittaamiseen (Sun et al., 2023). Se on erityisen arvokasta kivun estomekanismien tutkimisessa ja kivun ärsykkeiden aivojen prosessoinnin ymmärtämisessä. TMS mittaa aivokuoren kiihtyvyyttä toimittamalla magneettipulsseja tietyille aivoalueille ja tallentamalla moottorin aiheuttamia potentiaalia (Ortega-Robles et al., 2023). Tätä tekniikkaa käytetään yhä enemmän kivun havaitsemiseen ja estoon liittyvien hermomekanismien tutkimiseen, erityisesti olosuhteissa, joissa nämä prosessit voivat häiriintyä, kuten kroonisissa kipuhäiriöissä (Chowdhury et al., 2023; Simis et al., 2021). Kohdistamalla alueille, kuten primaariseen motoriseen aivokuoreen tai prefrontaaliseen aivokuoreen, TMS auttaa tutkijoita tutkimaan kiihottavien ja estoreittien roolia kivun tukahduttamisessa tai helpottamisessa (Chowdhury et al., 2023).

TMS ja ehdollinen kivun modulaatio (CPM)

TMS:ää käytetään arvioimaan aivojen luonnollista kykyä estää kipua (Klein et al., 2015) CPM-paradigmien kautta. Näissä tutkimuksissa TMS:ää käytetään arvioimaan, kuinka tehokkaasti henkilön aivot voivat estää kipua, kun sekundäärinen, usein kivulias ärsyke otetaan käyttöön (Pu et al., 1998). Henkilöillä, joilla on pienempi aivokuoren kiihtyvyys vasteena haitallisiin ärsykkeisiin, uskotaan olevan vahvempi endogeeninen kivun esto, kun taas henkilöillä, joilla on korkeampi aivokuoren kiihtyvyys, kivun estomekanismit voivat olla heikentyneet (Granovsky et al., 2019; Lefaucheur et al., 2006).

TMS:n ja CPM:n integrointi kivuntutkimukseen

Tässä tutkimuksessa käytämme CPM:ää sekä arviointityökaluna että interventiomenetelmänä. TMS:n ja CPM:n yhdistäminen tarjoaa kattavan lähestymistavan kivun modulaatioon vaikuttavien neurofysiologisten ja psykososiaalisten tekijöiden ymmärtämiseen. TMS tarjoaa suoria mittauksia aivokuoren kiihottavuudesta, kun taas CPM arvioi yksilön kykyä moduloida kipua endogeenisten reittien kautta. Interventiona CPM:ää käytetään mahdollisesti moduloimaan hermoston vasteita. Tällä lähestymistavalla pyritään tehostamaan kipua estäviä mekanismeja altistumalla toistuvasti kontrolloiduille kivuliaille ärsykkeille, mikä saattaa johtaa adaptiivisiin neuroplastisiin muutoksiin. Tutkimalla samanaikaisesti aivokuoren kiihtyneisyyttä TMS:n kautta ja endogeenistä kivun modulaatiota CPM:n kautta, pyrimme hahmottamaan kivun käsittelyn taustalla olevien keskus- ja perifeeristen mekanismien välistä monimutkaista vuorovaikutusta.

Tutkimuspuutteet ja tulevaisuuden suunnat

Tutkimukset ovat osoittaneet muutoksia aivokuoren kiihottavuudessa, jotka liittyvät kipukokemuksiin, keskittyen pääasiassa kroonisiin kiputiloihin. On kuitenkin vähän tutkimuksia, joissa tutkitaan aivokuoren kiihtyneisyyttä kokeellisten kipuvasteiden ja keskusten kivunkäsittelymekanismien muutosten yhteydessä. Lisäksi vaikka psykologiset tekijät, kuten katastrofi ja ylivalppaus, on liitetty kipuherkkyyteen (Edwards et al., 2001; Campbell et al., 2005), sosiokulttuuriset rakenteet, kuten etninen identiteetti, optimismi, joustavuus, koettu stressi, syrjäytyminen, vaikuttavat , ja niiden suhdetta kivun estoon ja aivokuoren kiihottavuuteen keskusmekanismien jatkuvan stimuloinnin kautta ei ole vielä tutkittu.

Erityiset tavoitteet:

Tavoite 1: Tutkia toistuvan CPM-altistuksen vaikutusta aivokuoren kiihtyvyyteen. Hypoteesi 1: Toistuvaan CPM-altistukseen liittyy muutoksia aivokuoren kiihtyvyystilassa.

Tavoite 2: Tutkia sosiokulttuuristen tekijöiden välitysvaikutusta toistuvan CPM-altistuksen ja aivokuoren kiihtyvyyssuhteeseen.

Hypoteesi 2: Sosiokulttuuriset tekijät välittävät toistuvan CPM-altistuksen ja aivokuoren kiihtyvyyssuhteen, mikä vaikuttaa aivokuoren kiihtyvyysmuutosten asteeseen.

Tavoite 3: Tutkia sosiokulttuuristen tekijöiden välitysvaikutusta toistuvan CPM-altistuksen ja kipuherkkyyden väliseen suhteeseen.

Hypoteesi 3: Sosiokulttuuriset tekijät välittävät toistuvan CPM-altistuksen ja kivun havaitsemisen välistä suhdetta.

Vaikutus ja merkitys

Tämä kipua estäviä mekanismeja koskeva tutkimus voi merkittävästi edistää ymmärrystämme kroonisen kivun patofysiologiasta ja tunnistaa uusia terapeuttisia kohteita. Selvittämällä kivun havaitsemisen ja modulaation taustalla olevia neurobiologisia prosesseja, tämä tutkimus käsittelee kriittisiä kliinisiä kysymyksiä koskien muutoksia aivokuoren kiihtyvyydessä ja psykososiaalisten tekijöiden vaikutusta kivun havaitsemiseen hermostoharjoittelun jälkeen. Tämän ehdotuksen ensisijainen innovaatio on sen keskuskipumekanismien kattava arviointi transkraniaalisen magneettisen stimulaation (TMS) avulla yhdessä jatkuvan stimulaation kanssa konditionoidun kipumodulaation (CPM) avulla. Tämä lähestymistapa yhdistettynä sosiokulttuuristen rakenteiden, kuten etnisen identiteetin, optimismin, sietokyvyn ja syrjäytymisen arviointiin latinalaisamerikkalaisten ja ei-latinalaisamerikkalaisten väestöjen keskuudessa, tarjoaa ainutlaatuisen näkökulman kivun käsittelyyn.

Tällä tutkimuksella on mahdollisuus vaikuttaa merkittävästi sekä teoreettiseen ymmärrykseen kroonisesta kivusta että kliiniseen käytäntöön kivunhoidossa, kun se kuroi umpeen neurofysiologisten mekanismien ja kivun sosiokulttuuristen vaikutusten välillä. Saadut oivallukset voisivat olla kohdennettuja ja tehokkaampia interventioita, mikä lopulta parantaa kroonisesta kivusta kärsivien yksilöiden elämänlaatua.

Tutkimussuunnitelma:

Tämän ehdotuksen tutkimus perustuu psykofyysisiin tietoihin ja itseraportoituihin kyselylomakkeisiin Texasin yliopiston El Pason instituutioiden arviointilautakunnan hyväksymillä menetelmillä. Tähän tulevaan kokeelliseen tutkimukseen osallistuu terveitä osallistujia, joille tehdään perusarvioinnit, mukaan lukien psykologiset kyselylomakkeet ja psykofyysiset lähestymistavat yksilöllisen herkkyyden, endogeenisen kivun modulaation ja transkraniaalisen magneettisen stimulaation mittaamiseksi. Heti interventiojakson jälkeen osallistujat arvioidaan uudelleen. Kaikki arvioinnit suorittaa arvioija, joka on sokea psykologisille mittaustiedoille ja ryhmätehtäville.

Osallistujat:

Seitsemänkymmentä henkilöä palkataan Teksasin yliopiston El Pason kampukselle ja El Pason yhteisölle IRB:n hyväksymien postitettujen lentolehtisten avulla.

Sisällyttämiskriteerit: a) kivuton; b) 18-75-vuotias. Poissulkemiskriteerit: Osallistujia ei suljeta pois rodun tai sukupuolen perusteella, mutta heidät suljetaan pois, jos he täyttävät jonkin seuraavista: a) ei-englanninkieliset; b) systeemisen sairauden tiedetään vaikuttavan tunteeseen; c) reseptimääräisten kipulääkkeiden säännöllinen käyttö kivun hallintaan; d) nykyinen tai historiallinen krooninen kiputila; e) käytät parhaillaan verta ohentavaa lääkettä; f) mikä tahansa veren hyytymishäiriö, kuten hemofilia; g) kaikki jää- tai kylmäpakkausten käytön vasta-aiheet, kuten hallitsematon verenpainetauti, kylmä nokkosihottuma, kryoglobulinemia, kohtauksellinen kylmä hemoglobinuria ja verenkiertohäiriöt; h) osallistuu voimakkaaseen fyysiseen toimintaan, kuten raskaiden nostoon, kaivamiseen, aerobiciin tai nopeaan pyöräilyyn.

Alustavat seulontakriteerit täyttävät henkilöt käyvät läpi henkilökohtaisen TMS-turvallisuustarkastuksen (englannin- ja espanjankieliset versiot sisältyvät tutkimustapausraporttilomakkeisiin). Lyhyesti sanottuna henkilöt läpäisevät TMS-turvanäytön, jos heillä ei ole metallia päässä tai silmissä, ei sydämentahdistimia, shuntteja tai linjoja, heillä ei ole aiemmin ollut kraniotomiaa tai fokaalisia kohtauksia. Yksityiskohtainen seulontakyselylomake sisältyy toimitettuihin tapausraporttilomakkeisiin.

Rekrytointi ja tietoinen suostumusmenettely:

Potentiaaliset osallistujat tähän tutkimukseen rekrytoidaan kattavan, useita kanavia hyödyntävän strategian kautta. Rekrytointimenetelmiä ovat strategisesti sijoitetut lentolehtiset, kohdistetut sosiaalisen median kampanjat, suusta suuhun suuntautuvat suositukset ja terveydenhuollon tarjoajien suorat suositukset. Tutkimuksesta kiinnostuneita henkilöitä rohkaistaan ​​ottamaan yhteyttä suoraan tutkimusryhmään. Ensisijainen tutkija tai apututkija lukee IRB:n hyväksymästä puhelinskriptistä tai vastaa IRB:n hyväksymän sähköpostiohjelman kautta antaakseen yleiskatsauksen tutkimuksen perustiedoista ja vastatakseen kysymyksiin. Osallistujat, jotka haluavat osallistua, määrätään viralliseen suostumusprosessiin joko päätutkijan tai yhteistutkijan kanssa. Tietoinen suostumus annetaan UTEP:n fysioterapian laitoksen laboratoriotilassa. Tuolloin ensisijainen tutkija tai apututkija selittää tutkimusmenettelyn, tutkimuksen tarkoituksen, osallistumisen edut/riskit ja suojattujen terveystietojen käytön. Tutkijat varmistavat, että osallistujan kanssa käytetään riittävästi aikaa vastatakseen kysymyksiin ja varmistavat, että hän ymmärtää tutkimukseen liittyvät menettelyt ja riskit. Jos osallistuja päättää osallistua, osallistujalta hankitaan tietoinen suostumus tarpeen mukaan.

Toimenpiteet:

Toimenpiteet keräävät ensisijainen tutkija, apututkija ja/tai tutkimusapulainen ensisijaisen tai rinnakkaistutkijan välittömässä valvonnassa.

Kyselylomakkeet:

Väestötieteelliset ja historialliset tekijät: Tutkimukseen osallistujat täyttävät vakiotietolomakkeen, joka sisältää sukupuolen, iän, työllisyystilanteen, siviilisäädyn, koulutustason ja terveyshistorian. (Poquet & Lin, 2016) (Poquet & Lin, 2016) (Poquet & Lin, 2016)

Lyhyt kipukartoitus – lyhyt lomake (BPI-sf): Lyhyt kipukartoitus (BPI-sf) on 9 kohdan itseläytetty kyselylomake, jota käytetään arvioimaan kivun vakavuutta ja tämän kivun vaikutusta päivittäiseen toimintaan. . Kivun vakavuuspisteet lasketaan neljästä kivun voimakkuutta koskevasta pisteestä. Jokainen kohta on arvosteltu arvosta 0, ei kipua, 10, kipu niin paha kuin voit kuvitella, ja se vaikuttaa samalla painolla lopulliseen pistemäärään 0-40 (Poquet & Lin, 2016).

Multigroup Ethnic Identity Measure (MEIM): MEIM on 15 pisteen asteikko, joka mittaa etnistä identiteettiä. Kohteet on arvioitu nelipisteisellä Likert-asteikolla, jossa 1 tarkoittaa "täysin eri mieltä" ja 4 "täysin samaa mieltä". Korkeammat pisteet osoittavat vahvempaa etnistä identiteettiä (Brown et al., 2014).

Life Orientation Test-Revised (LOT-R): LOT-R on 10 kohdan itsearviointiasteikko, joka mittaa, kuinka optimistinen tai pessimistinen henkilö suhtautuu tulevaisuuteen. Se mittaa piirreoptimismia. LOT-R käyttää 5-pisteistä Likert-asteikkoa, jossa 0 tarkoittaa "täysin eri mieltä" ja 4 tarkoittaa "täysin samaa mieltä". Kohteet summataan, jolloin saadaan vaihteluväli 0–32, ja korkeammat pisteet osoittavat suurempaa optimismitasoa (Burke et al., 1989; Hinz ym., 2017; Schou-Bredal et al., 2017).

Tilan optimismimittaus (SOM): SOM on 7 kohdan mitta, joka mittaa henkilön optimismin tilaa. Se sai arvosanan 1–7 ja korkeammat pisteet osoittavat, että korkeampi pistemäärä osoittaa suurempaa tilaoptimismia. Sen on osoitettu olevan luotettava ja pätevä sekä yleisissä että kliinisissä populaatioissa (Chen et al., 2023; Millstein et al., 2019).

Brief Resilience Scale (BRS): BRS on testi, joka mittaa henkilön kykyä toipua stressistä. Se koostuu kuudesta pisteestä, jotka on arvioitu viiden pisteen asteikolla, ja puolet kohdista on muotoiltu positiivisesti ja puolet negatiivisesti. Korkeammat keskimääräiset pisteet osoittavat korkeampaa koettua joustavuutta. Kolme kohtaa koodataan käänteisesti ennen pisteytystä (Smith et al., 2008).

Perceived Societal Marginalisation (PSM): PSM-asteikko on työkalu, joka mittaa, miten ihmiset kokevat sosiaalisen ryhmänsä tunnustuksen puutteen ja merkityksettömyyden kulttuurin, politiikan ja talouden aloilla. Asteikon kohteet pisteytetään 6-pisteen Likert-asteikolla, jossa 1 tarkoittaa "täysin eri mieltä" ja 6 "täysin samaa mieltä". Korkeampi kokonaispistemäärä tarkoittaa korkeampaa koettua yhteiskunnan syrjäytymistä (Bollwerk et al., 2022, 2024).

Ahdistuneisuus kivun testaamisesta: Ennen jokaista protokollan istuntoa annettiin yksiosainen visuaalinen analoginen asteikko (VAS) ahdistustestausta varten. VAS oli 100 mm pitkä ja osallistujille opastettiin, että ankkurit eivät olleet "kiputestauksesta huolissaan" vasemmalla ja "pahin kuviteltavissa oleva ahdistus" oikealla.

Pain Catastrophizing Scale (PCS): Pain Catastrophizing Scale on 13 kohdan kyselylomake, jossa yksilöt vastaavat väitteeseen viiden pisteen järjestysasteikolla 0–4. Yksilöt vastaavat kysymykseen aikaisemman kivuliaan jakson perusteella, ja korkeammat pisteet viittaavat korkeampiin kivun katastrofaalisiin tasoihin (Sullivan et al., 1995b; Osman et al., 2000).

Perceived Stress Scale (PSS): PSS on 14 pisteen mitta, joka mittaa henkilön käsitystä stressistä. Se sai arvosanan 0–56 ja korkeammat pisteet osoittavat, että korkeampi pistemäärä osoittaa enemmän stressiä. Sen on osoitettu olevan luotettava ja pätevä sekä yleisissä että kliinisissä populaatioissa (Harris et al., 2023).

Kvantitatiivinen aistitestaus:

Osallistujat suorittavat kvantitatiivisen aistinvaraisen testauksen (QST). Tutkija kirjaa kipuvasteet kvantitatiiviseen sensoriseen testausprotokollaan käyttämällä numeerista kipuluokitusasteikkoa (NRS). Numeerinen kivun arviointiasteikko on 100 pisteen asteikko, jossa potilaat arvioivat kipuaan suullisesti 0:sta, joka tarkoittaa "ei kipua" 100:aan, mikä tarkoittaa "voimakkainta kuviteltavissa olevaa kiputuntemusta". NRS osoittaa terveitä psykometrisiä ominaisuuksia (Bolton ja Wilkinson, 1998; DeLoach et ai. 1998, Hartrick, Kovan ja Shapiro 2003; Jensen et ai., 1999; Jensen, 2003).

Hidas ramppi: Hitaasti nouseva lämpöärsyke toimitetaan osallistujan hallitsevan kyynärvarren iholle käyttämällä tietokoneohjattua Medoc, Inc:n TSAII NeuroSensory Analyzeria. Lämpöärsykkeet kasvavat 35 celsiusasteen perusarvosta enintään 51 celsiusasteeseen nousevat yhden asteen välein, jokainen ärsyke esitetään 1 sekunnin ajan. Osallistujia ohjeistetaan ilmoittamaan, milloin tunne muuttuu ensin lämmöstä kivuksi (kipukynnys) ja milloin tuntemuksesta tulee "niin kivulias, ettet voi enää sietää sitä" (kivunsieto). Tämä menettely toistetaan kaksi kertaa näennäissatunnaisella välillä 1 s/min ja keskilämpötilalla kynnyksen ja analysoitujen toleranssien saavuttamiseksi.

Sensaatioiden jälkeen: Osallistujia pyydetään arvioimaan kipuaistimuksensa suuruus termodin poistamisen jälkeen. Tutkimusavustaja neuvoo osallistujia arvioimaan kipunsa 10 sekunnin välein. Nämä arvosanat saadaan 60 sekunnin ajan. Nämä vastausluokitukset ovat myös pääasiassa C-kuituvälitteisiä.

Painekipukynnys: Algometriä, jonka halkaisija on 1 cm kumikärjellä, sovelletaan 1 kg/s dominoivaan käteen ensimmäisen selkäluun välisen lihaksen kohdalla. Osallistujia ohjeistetaan ilmoittamaan, kun tunne muuttuu ensimmäisen kerran paineesta kipuksi (kipukynnys). Tämä toimenpide toistetaan kaksi kertaa, ja keskimääräinen paine kynnykseen analysoidaan.

Ehdollinen kivun modulaatio (arvioinnissa): Osallistujat saavat testausärsykkeen, joka kohdistuu hallitsevan jalan verkkotilaan (jalka, johon osallistuja vaistomaisesti potkaisee). Painetta kohdistetaan nousevan intensiteetin mukaan, kunnes kipu saavuttaa 40/100, minkä jälkeen se lopetetaan. Osallistujia kehotetaan sanomaan "stop" tai "pain", jotta ärsyke voidaan lopettaa "kun tunnet kipua 40/100". Tämä toistetaan kaksi kertaa ja keskiarvo analysoidaan (Yarnitsky et al., 2015). Osallistujat saavat sitten ehdollistavan ärsykkeen kosketuslämpöärsykkeen, jota kohdistetaan ei-dominoivan käden ja ei-dominoivan kyynärvarren sitten 60 sekunnin ajan intensiteetillä 46,5 ◦C (Matre, 2013). Koehenkilöitä pyydetään arvioimaan lämpökipu ja epämukavuus 60 sekunnin kokeen aikana. Koehenkilöitä neuvotaan, että he voivat poistaa kätensä milloin tahansa, jos kuumuus on sietämätöntä. 60 sekunnin kuluttua kosketuslämpö poistetaan kokonaan ja testausärsyke kohdistetaan uudelleen hallitsevan jalan verkkotilaan. Ehdollinen kivun modulaatio lasketaan toisen testausärsykesarjan keskimääräisistä kipuarvoista vähennettynä ensimmäisen testausärsykesarjan keskimääräisillä kipuarvoilla. Negatiiviset luvut osoittavat tehokkaan kivun modulaation (Yarnitsky et al., 2012).

TMS-testaus: Henkilöt, jotka täyttävät TMS-turvallisuuskriteerit, käyvät läpi perustason TMS:n lepomotorisen kynnyksen määrittämiseksi, lyhyen aikavälin intrakortikaalisen eston (SICI) protokollat. Molemmat ovat vakiintuneita, luotettavia ja päteviä protokollia motorisen aivokuoren kiihottumisen ja vastaavasti eston mittaamiseksi. TMS toimitetaan D702-kelalla, joka on yhdistetty Magstim 2002 -magneettistimulaattoreihin Bistim-yksikön kautta (Magstim, UK). Lepomotorinen kynnys, joka määritellään ärsykkeen intensiteetiksi, joka vaaditaan 50 uV:n moottorin herättämän potentiaalin aikaansaamiseksi viidessä kymmenestä TMS-ärsykkeestä dominoivan abductor pollicis brevis (APB) -lihaksen motorisessa hotspotissa, määritetään osallistujan istuessa, molemmat olkapäät neutraalissa asennossa. , kyynärvarsi supinoituna ja kämmenet lepäävät tyynyllä sylissään. Kaksikymmentä pulssia 1 mV huipusta huippuun moottorin herättämiä potentiaalia tallennetaan aivokuoren kiihottumisen arvioimiseksi. SICI tutkitaan käyttämällä kynnyksen alapuolella olevaa ehdollistavaa ärsykettä ennen testiärsytystä käyttämällä 1 ms:n (SICI1 ms) tai 3 ms:n (SICI3 ms) interstimulus-väliä arvioimaan kaksi SICI-vaihetta, joiden katsotaan heijastavan ekstrasynaptista ja synaptista GABAA-reseptorin aktiivisuutta. SICI saadaan 50, 65, 80 ja 95 % AMT:n ehdollisen ärsykkeen intensiteetillä ja 1 mV:n testiärsykkeellä. Lisäksi lyhyen aikavälin intrakortikaalinen fasilitaatio (SICF) määritetään samalla tavalla käyttämällä 10–15 ms:n väliä, ja säätelyärsykkeen intensiteetit ovat samat kuin SICI. Samanlaisia ​​TMS-menetelmiä käytetään tällä hetkellä Geed Labissa UTEP-IRB-hyväksyttyä protokollaa varten (#2076486-1, Neuroplastisuus ja käden toiminnan palautuminen aivohalvauksen jälkeen). Odotamme tallentavamme 20 moottorin herätettyä potentiaalia (MEP), 20 SICI- ja 20 SICF-pulssia jokaisessa osallistumisessa ennen ja jälkeen CPM-toimenpiteen.

Toimenpide:

Osallistujat, jotka suostuvat, kirjautuvat yksittäisiin testijaksoihin (90 minuuttia) osallistuakseen kokeeseen. Osallistujia pyydetään täyttämään Ethical Identity-, BPI-, LOT-R-, SOM-, BRS-, PSM- ja PSS-kyselylomakkeet ennen ja jälkeen protokollan. Osallistujat suorittavat VAS for Anxieting about Pain Testingin ennen jokaista protokollaistuntoa. Verenpaine mitataan digitaalisella verenpainemittarilla ennen jokaista hoitokertaa. Jos verenpaine ylittää 140/90 mmHg, osallistuja poistetaan tutkimustilaisuudesta ja hänelle ilmoitetaan verenpainelukemasta. Seuraavaksi suoritetaan TMS, CPM ja kipuherkkyyden perusarviointi. Testauksen jälkeen osallistujat istuvat hiljaa 15 minuuttia, jotta muutokset kipuherkkyydessä normalisoituvat interventiota edeltävän CPM-testauksen jälkeen (Lewis et al., 2012). Terveet osallistujat satunnaistetaan kahteen ryhmään: High Exposure (HE) ja Low Exposure (NE).

Suuri altistuminen: Osallistujat saavat yhteensä viisi istuntoa: neljä interventio-, CPM- ja TMS-istuntoa tuloksena jokaisessa istunnossa ja kyselylomakkeet ja QST tuloksena ensimmäisessä ja viidennessä istunnossa.

Matala altistuminen: Osallistujat saavat yhteensä vain kaksi istuntoa: yhden interventioistunnon, kyselylomakkeet, kvantitatiivisen aistinvaraisen testauksen, CPM:n ja TMS:n molempien istuntojen tuloksena.

Korkean altistuksen ryhmä osallistuu 5 istuntoon (noin kerran 72 tunnissa) kahden viikon ajan. Low Exposure -ryhmä tulee kahdesti (toinen käynti noin 2 viikkoa myöhemmin). Vierailut voivat kestää 2,5-3 tuntia.

Interventio:

CPM: Osallistujat saavat testausärsykkeen, joka kohdistuu hallitsevan jalan verkkotilaan. Painetta kohdistetaan nousevalla intensiteetillä, kunnes kipu saavuttaa 40/100, minkä jälkeen se lopetetaan. Osallistujia neuvotaan sanomaan "stop" tai "pain", jotta ärsyke voidaan lopettaa "kun tunnet kipua 40/100". Tämä toistetaan kahdesti ja keskiarvo analysoidaan (Yarnitsky et al., 2015). Osallistujat saavat sitten kuntouttavan ärsykkeen upottamalla ei-dominoivan kätensä jäähdytysyksiköllä (NESLAB RTE 7 Digital One, Thermo Scientific Co., Massachusetts, USA) jäähdytettyyn veteen, joka kierrättää vettä jatkuvasti ylläpitäen kuuden celsiusasteen vakiolämpötilaa. (miehet) tai kahdeksan celsiusastetta (naaraat) 60 sekunnin ajan. Koehenkilöitä pyydetään arvioimaan kylmäkipu ja epämukavuus neljän 60 sekunnin kokeen aikana. Tutkittavia neuvotaan, että he voivat poistaa kätensä milloin tahansa, jos vesi on sietämätöntä. Jos näin tapahtuu tai jos koehenkilöt arvioivat kipua korkeammalle kuin 50 (asteikko 0-100), kylvyn lämpötilaa nostetaan seuraavaa koetta varten. Jos arvot ovat alle 20, lisättiin pieni määrä jäätä alentamaan lämpötilaa jopa 4 celsiusastetta. Osallistujat poistivat kätensä kokonaan kylmäpuristimesta 30 sekunniksi jokaisen neljän 60 sekunnin upottamisen jälkeen, jona aikana testausärsyke kohdistetaan uudelleen peräkkäisen paradigman mukaisesti jalan verkkotilaan. Osallistujat suorittavat neljä 60 sekunnin upotusjaksoa. Ehdollinen kivun modulaatio lasketaan toisen testausärsykesarjan keskimääräisistä kipuarvoista vähennettynä ensimmäisen testausärsykesarjan keskimääräisillä kipuarvoilla. Negatiiviset luvut osoittavat tehokkaan kivun modulaation (Yarnitsky et al., 2012).

Välittömästi määrätyn toimenpiteen jälkeen TMS ja toimenpiteet arvioidaan uudelleen edellä kuvatulla tavalla.