Identification de biomarqueurs de neuroimagerie, de facteurs démographiques, de personnalité et sensoriels pour prédire les réponses de douleur extrême à diverses stimulations expérimentales de la douleur chez des sujets sains

Contexte La propension à réagir aux stimuli nocifs varie considérablement d'un individu à l'autre et les cotes de douleur de stimuli nocifs apparemment identiques peuvent aller de « aucune douleur » à « douleur atroce ». Des études d'imagerie chez des sujets sains ont fourni des informations utiles sur l'identification de la variabilité interindividuelle de la perception de la douleur [2,3,4]. Ces études ont montré que les rapports de douleur subjective sont étroitement liés au degré d'activité neuronale dans plusieurs régions du cerveau connues pour être identifiées dans le traitement de la douleur. De plus, il y a eu un intérêt croissant pour la compréhension des mécanismes structurels et fonctionnels de la variabilité interindividuelle des réponses à des stimuli nocifs identiques [5,6,7]. Pourtant, la relation entre la perception de la douleur et diverses connectivités anatomiques et fonctionnelles au sein des réseaux cérébraux à l'état de repos n'est pas complètement comprise. En ce qui concerne le corrélat anatomique de la sensibilité à la douleur, les différences de matière grise peuvent refléter des processus neuronaux contribuant à la construction et à la modulation de la douleur chez les individus en bonne santé. En tant que tel, les études sont incohérentes sur cette question, montrant des connexions positives [7] ou inverses [6] entre la sensibilité à la douleur et la morphologie cérébrale. L'incohérence concernant cette question justifie une enquête plus approfondie qui peut élucider la relation entre les différences de sensibilité à la douleur et la matière grise régionale et peut fournir de nouvelles informations sur les mécanismes cérébraux contribuant à ce sujet. Comprendre la morphologie et la connectivité du cerveau dans des régions spécifiques associées au traitement de la douleur peut fournir un point d'ancrage fiable pour les différences individuelles dans la réponse à la douleur.

Une approche largement utilisée pour examiner la morphologie du cerveau à partir d'images IRM est la morphométrie basée sur le voxel (VBM). VBM teste les différences statistiquement significatives dans la densité régionale de matière grise (GM) entre les groupes d'étude et ses changements temporels. L'imagerie du tenseur de diffusion (DTI) est un type d'imagerie pondérée par la diffusion avec l'avantage de pouvoir résoudre les voies fonctionnelles individuelles dans la matière blanche (WM) ainsi, les paramètres DTI servent de mesures indirectes de la connectivité structurelle via le degré d'intégrité des voies WM .

2. Objectif de l'étude Identifier des biomarqueurs de neuroimagerie, des facteurs démographiques, de personnalité et sensoriels pour prédire les réponses de douleur extrême à diverses stimulations expérimentales de la douleur chez des sujets sains 3. Méthodes 3.1 Échantillon

La population étudiée sera composée de 196 participants en bonne santé. Parmi ceux-ci, 48 patients subiront une imagerie cérébrale après avoir satisfait aux critères d'inclusion et d'exclusion suivants :

Conception de l'étude L'étude proposée a été menée au Laboratoire de recherche sur la douleur de l'Université de Haïfa (dans lequel des tests psychophysiques seront effectués) et des tests d'imagerie seront effectués au département d'imagerie du Rambam Health Care Campus.

Les sujets ont été recrutés par le biais d'annonces diffusées sur le babillard du campus. Les répondants qui répondaient aux critères d'inclusion ont été invités à participer à l'étude. L'essai se déroulera en deux séances expérimentales indépendantes d'une durée estimée à une heure et demie pour les tests psychophysiques et une demi-heure pour la séance de neuroimagerie.

Cette étude se concentre uniquement sur les sous-groupes extrêmes. Par conséquent, lors de la première session (qui a eu lieu dans le laboratoire de la douleur), les sujets (n = 196) ont été divisés en deux sous-groupes en fonction de leurs résultats de tolérance au Cold Pressor Test (CPT) (sous-groupe de haute tolérance = 180 s contre faible sous-groupe de tolérance ≤20 s). 24 sujets de chaque sous-groupe seront sélectionnés au hasard et recevront une explication sur la possibilité de participer au test d'imagerie cérébrale. Les sujets qui décideront de participer au test d'imagerie le subiront au département d'imagerie du campus de soins de santé de Rambam. À leur arrivée, les sujets recevront une explication complète du déroulement et de l'heure de l'IRM du cerveau et il leur sera demandé de signer un formulaire de consentement éclairé. La durée de la procédure d'IRM est d'environ une demi-heure pendant laquelle aucun matériel ne sera injecté ou des tests de douleur ne seront effectués.

Lors du test, plusieurs séquences seront réalisées ; l'anatomie tridimensionnelle à haute résolution, un autre test structurel pour la définition de la connectivité (DTI) et des tests IRMf à l'état de repos (RS) pour examiner l'activité des réseaux cérébraux. L'IRM sera réalisée à l'aide d'un scanner 3 Tesla (GE Discovery MR750). Le protocole consiste en (1) une séquence d'écho de gradient rapide préparée par magnétisation 3D pondérée en T1 (MPRAGE) (176 tranches; matrice 220 × 220; TR = 2520 ms; TE = 1,74 ms; voxels 1,0 × 1,0 × 1,0 mm), (2) une séquence d'état de repos d'imagerie écho-planaire (EPI) (34 tranches ; TR = 2010 ms ; TE = 30 ms ; matrice 64 × 64 ; voxels 3,5 × 3,5 × 5 mm 200 volumes lag = 4 RT), (3 ) une séquence d'imagerie pondérée en diffusion (DTI) (70 tranches ; TR = 4600 ms ; TE = 89 ms ; 2 × 2 × 2 mm voxels) utilisant 64 directions non colinéaires et un seul non pondéré en diffusion (b = 0 s /mm2). A l'issue de l'examen, des analyses des données seront réalisées pour chaque individu et pour chaque population de l'étude. Après l'IRM, les sujets seront invités à remplir les échelles de dépression, d'anxiété et de stress (DASS) : la DASS évalue la dépression, l'anxiété et le stress avec 7 éléments chacun (Henry et Crawford, 2005). Le DASS-Dépression se concentre sur les rapports de mauvaise humeur, de motivation et d'estime de soi, le DASS-anxiété sur l'excitation physiologique, la panique perçue et la peur, et le DASS-stress sur la tension et l'irritabilité. La version abrégée des échelles de stress anxieux et dépressif (DASS-21) : construit la validité et les données normatives dans un grand échantillon non clinique. Il a été validé sur une population de plus de 300 patients souffrant de douleur chronique ainsi que sur des volontaires sains et s'est avéré valide et fiable dans les deux populations.