Anomalies de l'unité motrice après une sensibilisation induite expérimentalement

La sensibilisation centrale décrit un état d'hyper-excitabilité neuronale dans le système nerveux central qui peut survenir en raison d'un dysfonctionnement des circuits facilitateurs et inhibiteurs de la douleur spinale et supraspinale entraînant une amplification des réponses somatosensorielles. Au-delà des changements somatosensoriels, une altération de la fonction motrice peut également être présente avec la douleur et peut être un réflexe d'altération de la fonction neuromusculaire. Une entrée afférente normale et un circuit de traitement central normal sont essentiels pour fournir une sortie efférente normale. Cependant, l'influence des changements qui se produisent dans la corne dorsale sur la corne ventrale reste largement mal définie.

L'évaluation de l'unité motrice est cruciale pour évaluer les maladies et les anomalies de la corne ventrale. L'activité de la corne ventrale, où résident les cellules de la corne antérieure, est très importante pour l'activation de l'unité motrice. L'EMG de surface (sEMG) et l'EMG intramusculaire (iEMG) peuvent être utilisés pour évaluer la commande neurale des muscles, en enregistrant les unités motrices pour comprendre les effets de la sensibilisation centrale sur le contrôle moteur et la corne ventrale. Sur la base du principe de taille de Henneman, les unités motrices doivent être recrutées dans le même ordre, les unités plus petites étant recrutées en premier. Ce principe présente une opportunité d'étudier si la sensibilisation centrale crée des anomalies au niveau de l'unité motrice.

Auparavant, la sensibilisation centrale a été induite chez des sujets sains pour examiner ses effets neurophysiologiques via la capsaïcine. La capsaïcine, un extrait de piment, peut être utilisée pour induire efficacement des états transitoires expérimentaux de sensibilisation centrale. La présence de réponses sensorielles élargies et l'implication du système nociceptif spinal après la capsaïcine ont été largement testées au moyen de méthodes de tests sensoriels quantitatifs et d'électromyographie (EMG).

Malgré l'utilité de la capsaïcine expérimentale pour mieux comprendre les anomalies sensorielles, son impact sur la fonction motrice et le recrutement des unités motrices est moins étudié. Les preuves suggèrent que l'apport nociceptif par la capsaïcine périphérique exerce un effet inhibiteur à médiation centrale sur la fonction motrice. Une diminution de l'amplitude quadratique moyenne (RMS) pendant l'exercice au moment de la sensibilisation maximale a été mesurée par EMG à l'aiguille. Cependant, l'effet de la sensibilisation induite par la capsaïcine sur les unités motrices individuelles ou sur leurs schémas de recrutement n'a pas été examiné auparavant.

Le but de cette étude était de déterminer si la sensibilisation induite par la capsaïcine topique a une influence sur l'activité de la corne ventrale. Nous émettons l'hypothèse que la capsaïcine induit un changement dans l'activité de l'unité motrice individuelle, ainsi que dans le schéma de recrutement de nombreuses unités motrices, et peut affecter l'activité de l'unité motrice à différents niveaux segmentaires à partir du niveau d'application de la capsaïcine.

Intervenants :

Vingt-trois participants en bonne santé, âgés de 20 à 70 ans, sans traumatisme direct de la région cervico-thoracique au cours des 30 derniers jours, sans antécédents médicaux de troubles inflammatoires tels que la polyarthrite rhumatoïde, sans troubles neurodégénératifs tels que la maladie de Parkinson ni de maladies du motoneurone telles que la sclérose latérale amyotrophique ou d'autres troubles neuromusculaires ont été recrutés pour cette étude. De plus, les sujets inclus avaient un indice de masse corporelle normal (18,5 - 24,9) et une échelle visuelle analogique (EVA) de la douleur inférieure à 3 indiquant une faible intensité de la douleur. Étant donné que la prévalence des cervicalgies dans la population générale est élevée, les douleurs ou courbatures légères ne sont pas nécessairement liées à une anomalie du muscle sous-jacent. Les participants devaient être capables de communiquer en anglais. Les participants étaient exclus s'ils avaient des douleurs persistantes depuis plus de 3 mois.

Protocole experimental:

Un dépistage initial a été effectué pour évaluer l'éligibilité à l'étude. Chaque participant était assis bien droit avec ses mains confortablement sur ses genoux et on lui a demandé de détendre ses muscles du cou et des épaules. Le médecin membre de l'équipe de recherche a ensuite évalué l'intensité de la douleur des patients par échelle visuelle analogique (EVA). L'EVA varie de 0 à 100 mm, 0 mm reflétant l'absence totale de douleur et 100 mm représentant la pire douleur imaginable. Suite à cela, une allodynie en brosse, une technique clinique utilisée pour identifier la douleur due à un stimulus qui ne provoque normalement pas de douleur, a été réalisée pour confirmer la présence d'une sensibilisation centrale. Pour cartographier les frontières de l'allodynie secondaire, les sujets ont été chargés de reconnaître une altération distincte de la perception des sensations, telle qu'une brûlure accrue, une piqûre intense ou une sensation désagréable, et cet emplacement a été marqué. Le score d'allodynie de la brosse (BAS) a été calculé comme la distance entre les points les plus éloignés marqués sur l'axe supérieur et inférieur multipliée par la distance entre les points les plus éloignés marqués sur l'axe médial et latéral, comme décrit précédemment par Cavallone et. Al. L'EVA et la présence d'une sensibilisation centrale au moyen de BAS ont été évaluées au départ (pré) avant l'induction de la sensibilisation et vingt minutes après (post).

Après une sélection réussie des critères d'inclusion et d'exclusion, les participants ont eu leur peau du côté gauche (recouvrant les muscles trapèze supérieur et infraspinatus) nettoyée avec des tampons de préparation d'alcool et de l'eau. La peau a été abrasée avec des bandes abrasives « 3M Red Dot » avant l'application de l'électromyogramme de surface (capteurs Trigno Galileo, Delsys Inc.). Des électrodes ont été placées dans 4 zones : le ventre musculaire du trapèze supérieur et l'infraspinatus, ainsi que des électrodes de référence sur C7 et l'acromion. Ces électrodes étaient des capteurs EMG à 4 canaux et leurs signaux étaient filtrés de 20 à 450 Hz. Les enregistrements sEMG ont été transmis sans fil à la station de base Trigno, qui relaie et compile les données vers Neuromap (Delsys Inc.) pour l'analyse du signal. Une électrode aiguille monopolaire a été insérée dans les fibres supérieures du muscle trapèze et sa référence a été placée au point médian de la clavicule. En utilisant cette configuration, des enregistrements intramusculaires d'unités motrices simples ont été effectués à l'aide d'une machine d'électrodiagnostic clinique Excaliber, Natus Medical.

Enregistrements d'électromyogrammes avant application de l'intervention

Les participants devaient effectuer des abductions horizontales de l'épaule de 0° à 90° puis de 90° à 0° pendant 1 minute. Le sujet de l'étude a été invité verbalement à bouger son bras toutes les 2 secondes. Les sEMG ont été enregistrés pendant cette période. À la fin de cette tâche, une électrode à aiguille intramusculaire monopolaire a été placée directement dans le muscle trapèze supérieur. Les participants ont ensuite été invités à contracter doucement leur muscle trapèze en haussant l'épaule, suffisamment pour ne recruter que la première unité motrice de cette région. Un retour visuel du signal a été donné au sujet pour s'assurer que seule la première unité motrice était activée pour le mouvement. Le signal de cette unité motrice a ensuite été optimisé pour la déviation initiale par rapport aux caractéristiques de base et d'amplitude avant que les enregistrements ne soient effectués. Les enregistrements iEMG ont été enregistrés pendant 30 secondes à une fréquence d'échantillonnage de 6 kHz.

Demande d'intervention

Les participants ont reçu soit une dose de 2,5 ml (75 µg/ml) de crème de capsaïcine (traitement, marque Zostrix) soit une lotion pour la peau (placebo) qui était inerte et n'a provoqué aucun effet de sensibilisation. Les participants ont également été aveuglés par le traitement administré, en utilisant des récipients dissimulés pour les crèmes. Le site d'application était un carré de 10 cm sur 10 cm sur le muscle trapèze qui s'étendait de T3 à T8 sur le côté gauche où tous les enregistrements ont été effectués.

Après la collecte des enregistrements sEMG et iEMG de base, un professionnel de la santé qualifié a appliqué la crème de capsaïcine / placebo directement sur la région de la peau dans un carré standardisé de 10 cm x 10 cm aux niveaux spinaux T3-T8, pour sensibiliser les afférences nociceptives à l'intérieur de cette région. région. Une période d'attente de vingt minutes a été utilisée pour permettre aux effets sensibilisants de la capsaïcine de se manifester.

Enregistrements d'électromyogrammes après application de l'intervention

Pour confirmer la présence d'une sensibilisation centrale, une allodynie au pinceau a été utilisée pour détecter l'allodynie mécanique en dehors de la région de la nociception primaire - région de placement topique - qui est la région de l'allodynie secondaire. Après confirmation de la sensibilisation centrale, chez les participants avec application de capsaïcine topique, les participants ont été intégrés au bras expérimental de l'étude.