Neuroimaging biomarkerek, demográfiai, személyiségi és szenzoros tényezők azonosítása a különböző kísérleti fájdalomstimulációkra adott extrém fájdalomreakciók előrejelzéséhez egészséges alanyokban

Háttér A káros ingerekre való reagálásra való hajlam nagymértékben változik az egyének között, és a látszólag azonos káros ingerek fájdalombesorolása a "nincs fájdalomtól" a "gyötrő fájdalomig" terjedhet. Az egészséges alanyokon végzett képalkotó vizsgálatok hasznos információkkal szolgáltak a fájdalomérzékelés egyének közötti variabilitásának azonosításában [2,3,4]. Ezek a vizsgálatok kimutatták, hogy a szubjektív fájdalomjelentések szorosan összefüggenek a neuronális aktivitás mértékével több olyan agyi régióban, amelyekről ismert, hogy a fájdalomfeldolgozás során azonosíthatók. Emellett egyre nagyobb az érdeklődés az azonos káros ingerekre adott válaszok egyének közötti variabilitásának strukturális és funkcionális mechanizmusainak megértése iránt [5,6,7]. A fájdalomérzékelés és a nyugalmi állapotú agyi hálózatokon belüli különféle anatómiai és funkcionális kapcsolatok közötti kapcsolat azonban nem teljesen ismert. Ami a fájdalomérzékenység anatómiai összefüggését illeti, a szürkeállomány különbségei olyan idegi folyamatokat tükrözhetnek, amelyek hozzájárulnak a fájdalom kialakulásához és modulálásához egészséges egyénekben. Mint ilyen, a tanulmányok ellentmondásosak ezzel a kérdéssel kapcsolatban, pozitív [7] vagy fordított összefüggéseket [6] mutatva a fájdalomérzékenység és az agy morfológiája között. Az ezzel a kérdéssel kapcsolatos következetlenség további vizsgálatot igényel, amely feltárhatja a fájdalomérzékenység és a regionális szürkeállomány közötti összefüggéseket, és újszerű betekintést nyújthat a témához hozzájáruló agyi mechanizmusokba. Az agy morfológiájának és a fájdalomfeldolgozással összefüggő egyes régiókon belüli összekapcsolhatóságának megértése megbízható horgonyt jelenthet a fájdalomválasz egyéni különbségeihez.

Az agy morfológiájának MRI-felvételekből történő vizsgálatának széles körben használt megközelítése a voxel alapú morfometria (VBM). A VBM statisztikailag szignifikáns különbségeket vizsgál a regionális szürkeállomány (GM) sűrűségben a vizsgálati csoportok között, és annak időbeli változásait. A diffúziós tenzoros képalkotás (DTI) a diffúziós súlyozott képalkotás egyik típusa, amelynek előnye, hogy képes feloldani az egyes funkcionális pályákat a fehérállományon belül, így a DTI-paraméterek a strukturális kapcsolódás indirekt mértékeként szolgálnak a WM traktusok integritásának fokán keresztül. .

2. A tanulmány célja Neuroimaging biomarkerek, demográfiai, személyiségi és szenzoros tényezők azonosítása egészséges alanyok különböző kísérleti fájdalomstimulációira adott extrém fájdalomreakciók előrejelzéséhez 3. Módszerek 3.1 Minta

A vizsgálati populáció 196 egészséges résztvevőből áll. Közülük 48 beteget végeznek agyi képalkotáson, miután teljesítik a következő felvételi és kizárási kritériumokat:

A vizsgálat tervezése A javasolt vizsgálatot a Haifa Egyetem Fájdalomkutató Laboratóriumában végezték (amelyben pszichofizikai teszteket végeznek), képalkotó teszteket pedig a Rambam Health Care Campus képalkotó részlegén végeznek.

Az alanyokat az egyetem faliújságján terjesztett hirdetések révén toborozták. Azok a válaszadók, akik megfeleltek a felvételi kritériumoknak, meghívást kaptak a vizsgálatba. A próba két független kísérleti szakaszban zajlik, a pszichofizikai tesztek becsült időtartama másfél óra, a neuroimaging pedig fél óra.

Ez a tanulmány csak a szélsőséges alcsoportokra összpontosít. Ezért az első ülésen (amelyre a fájdalomlaborban került sor) az alanyokat (n=196) vagy két alcsoportra osztották a Cold Pressor Test (CPT) toleranciája alapján (magas tolerancia alcsoport = 180 s vs. alacsony). tolerancia alcsoport ≤20 s). Minden alcsoportból véletlenszerűen kiválasztanak 24 alanyt, akik magyarázatot kapnak az agyi képalkotó tesztben való részvétel lehetőségéről. Azok az alanyok, akik úgy döntenek, hogy részt vesznek a képalkotó tesztben, a Rambam Health Care Campus Képalkotó Osztályán esnek át rajta. Érkezéskor az alanyok teljes körű magyarázatot kapnak az agy MRI-vizsgálatának lefolyásáról és idejéről, és felkérik őket, hogy írják alá a beleegyező nyilatkozatot. Az MRI-művelet időtartama körülbelül fél óra, amely alatt nem injektálnak be anyagot, illetve fájdalomtesztet nem végeznek.

A teszt során több sorozatot is végrehajtanak; háromdimenziós nagyfelbontású anatómia, egy másik szerkezeti teszt a konnektivitás meghatározására (DTI), valamint nyugalmi állapot (RS) fMRI tesztek az agyi hálózatok aktivitásának vizsgálatára. Az MRI-t 3-Tesla szkennerrel (GE Discovery MR750) végzik el. A protokoll a következőkből áll: (1) egy T1 súlyozott 3D mágnesezéssel előkészített gyors gradiens visszhang (MPRAGE) sorozat (176 szelet; 220 × 220 mátrix; TR = 2520 ms; TE = 1,74 ms; 1,0 × 1,0 × 1,0 mm voxels). (2) egy echo-sík képalkotás (EPI) nyugalmi állapot szekvencia (34 szelet; TR = 2010 ms; TE = 30 ms; 64 × 64 mátrix; 3,5 × 3,5 × 5 mm-es voxelek 200 térfogat késleltetés = 4 RT), (3) ) egy diffúziós súlyozott képalkotó (DTI) szekvencia (70 szelet; TR = 4600 ms; TE = 89 ms; 2 × 2 × 2 mm-es voxelek) nem kollineáris 64 irányban és egyetlen nem diffúziós súlyozással (b = 0 s) /mm2) kép. A vizsgálat végén az adatok elemzését minden egyedre és a vizsgálat minden populációjára vonatkozóan elvégzik. Az MRI vizsgálat után az alanyokat felkérik a depresszió, szorongás és stressz skála (DASS) kitöltésére: A DASS a depressziót, a szorongást és a stresszt 7 tétellel értékeli (Henry & Crawford, 2005). A DASS-Depresszió az alacsony hangulatról, a motivációról és az önbecsülésről, a DASS-szorongásról a fiziológiai izgalomról, az észlelt pánikról és a félelemről, valamint a DASS-stresszről a feszültségről és az ingerlékenységről szóló jelentésekre összpontosít. A Depression Anxiety Stress Scales (DASS-21) rövidített változata: Validitási és normatív adatok összeállítása nagy, nem klinikai mintán. Több mint 300 krónikus fájdalomban szenvedő betegből, valamint egészséges önkéntesekből álló populációban validálták, és mindkét populációban érvényesnek és megbízhatónak találták.