Ennakoitavan kivun vaikutus kortikospinaaliseen herkkyyteen (PACE)

Kipuun liittyvät prosessit sisältävät paitsi sensorisia tuloja myös kognitiivisia ja emotionaalisia tekijöitä kuten odotusta, pelkoa ja ennakointia. Kivun ennakointi voi vaikuttaa motoriseen käyttäytymiseen ja emotionaalisiin reaktioihin myös ilman todellista nokiseptiivista stimulaatiota. Näiden ennakointimekanismien uskotaan osallistuvan sopeutumattomiin motorisiin mukautumiin ja niillä voi olla rooli kroonisten kiputilojen kehittymisessä ja ylläpidossa. Kuitenkin kivun ennakointiin liittyvät neurofysiologiset vaikutukset, riippumattomasti todellisesta kivusta, ovat edelleen riittämättömästi ymmärrettyjä.

Tämän tutkimuksen tarkoituksena on tutkia kivun ennakointiin vaikutusta kortikospinaaliseen herkkyyteen, joka on neurofysiologinen merkki motorisen aivokuoren reagoivuudesta ja aivojen ja lihasten välisestä kommunikaatiosta. Kortikospinaalista herkkyyttä arvioidaan käyttämällä transkraniaalista magneettistimulaatiota (TMS) primaarisen motorisen aivokuoren alueella. Tämä ei-invasiivinen tekniikka mahdollistaa motorisen reitin toiminnan arvioinnin synnyttämällä motorisia evokattuja potentiaaleja, joita tallennetaan kohdelihaksesta.

Erikoisesti tutkiakseen ennakointiin liittyviä vaikutuksia tutkimus käyttää kokeellista paradigmaa, joka on suunniteltu manipuloimaan kivun odotusta aiheuttamatta todellista kipua. Neurofysiologisten mittauksien lisäksi huomioidaan liikkumisen pelkoon liittyvät psykologiset tekijät ja autonomisen hermoston toiminnan fysiologiset merkkiaineet, sillä ne voivat vaikuttaa kivun ennakointiin vaikutukseen motorisen järjestelmän toimintaan.

Menettelyt:

Suostumuksensa antamisen jälkeen osallistujat osallistuvat yhteen kokeelliseen istuntoon, joka suoritetaan laboratorioympäristössä. Istunto alkaa perusarvioinneilla, jotka on suunniteltu kuvaamaan neurofysiologisia, psykologisia ja autonomisia parametreja ennen mitään kokeellista manipulointia.

Osallistujat täyttävät ensin itsearviointikyselylomakkeet, jotka arvioivat liikkumisen pelkoa, katastrofointia ja kipuun liittyviä välttämisuskomuksia (EKT-CF, PCS-CF ja FACS-CF).

Kortikospinaalisen herkkyyden perusmittaukset suoritetaan sitten käyttämällä transkraniaalista magneettistimulaatiota (TMS) primaarisen motorisen aivokuoren alueella. TMS:ää käytetään input-output (I/O) -käyrien muodostamiseen. Stimulusvahvuuksia, jotka vaihtelevat kynnyksen (tai MT motoriselle kynnykselle) ja maksimin välillä, toimitetaan. Yhteensä testataan noin kymmentä stimulaation voimakkuutta, ja jokaiselle stimulaation voimakkuudelle toimitetaan kymmenen stimulusia, mikä mahdollistaa MEP:ien keskiarvon laskemisen jokaisen osallistujan I/O-käyrien piirtämiseksi. Syntyneet motoriset evokatut potentiaalit kuvaavat globaalia kortikospinaalista reagoivuutta. Kuten kansalliset ja kansainväliset suositukset muistuttavat, TMS on ei-invasiivinen ja kivuton tekniikka, jonka käyttö tieteellisessä kirjallisuudessa on erittäin runsasta.

Rinnakkain perusautonomista toimintaa tallennetaan käyttämällä sydämen sykkeen vaihtelun mittauksia.

Perusarviointien jälkeen osallistujat arvotaan satunnaisesti joko kokeelliseen ryhmään tai kontrolliryhmään. Molemmissa ryhmissä inertti voideli levitetään ennalta määritetylle kyynärvarren alueelle. Manipulaatio eroaa vain osallistujille annetussa tiedossa. Kokeelliseen ryhmään arvotuille kerrotaan, että voidelun odotetaan aiheuttavan kiputuntemuksia (kuten poltetta tai pistelyä) noin kymmenen minuutin viiveen jälkeen, ja kivun voimakkuuden odotetaan kasvavan ajan myötä, kun taas kontrolliryhmän osallistujille kerrotaan, että voidelu on inaktiivinen eikä aiheuta mitään tuntemuksia. Todellisuudessa kaikille osallistujille käytetään samaa inerttiä voidelua. Tämä menettely on suunniteltu herättämään kivun ennakointia kokeellisessa ryhmässä altistamatta osallistujia todelliselle nokiseptiiviselle stimulaatiolle.

Välittömästi voidelun levittämisen ja odotusmanipulaation jälkeen kortikospinaalista herkkyyttä arvioidaan uudelleen käyttämällä samoja TMS-menettelyjä kuin perusvaiheessa. Mittauksia toistetaan tutkiakseen kivun ennakointiin liittyviä muutoksia motorisen järjestelmän herkkyydessä. Autonomisen hermoston toimintaa seurataan jatkuvasti tämän vaiheen ajan.

Vahvistaakseen ennakointikontekstia suoritetaan lisää TMS-mittauksia samoilla menettelyillä noin silloin, kun kokeellisen ryhmän osallistujien odotetaan kivun alkavan (noin 10 minuuttia voidelun levittämisen jälkeen). Tämä mahdollistaa kortikospinaalisen herkkyyden arvioinnin kohonneen ennakointitilan aikana, riippumattomasti mistään todellisesta sensorisesta tulosignaalista.

Kokeellisen istunnon lopussa osallistujia pyydetään raportoimaan kokemansa kipu ja levottomuuden taso tutkimuksen aikana. Tämän jälkeen suoritetaan täydellinen jälkipuhelu, jossa selitetään tutkimuksen todellinen tarkoitus ja odotusmanipulaation käyttö. Osallistujille annetaan mahdollisuus esittää kysymyksiä ja peruuttaa tietonsa halutessaan.

Kokeellisen istunnon kestoksi arvioidaan 1 tunti 30 minuuttia, jaettuna seuraavasti: Tiedottaminen, kelpoisuuden tarkistus ja suostumuksen kerääminen, kyselylomakkeiden täyttäminen: 20 minuuttia; kokeen valmistelu (elektrodien asennus, laitteiden asetukset): 10 minuuttia; tallentaminen: 1 tunti).