Ritmi cerebrali nella fibromialgia: uno studio sulla magnetoencefalografia (MEG). (FMP)

I ricercatori useranno la magnetoencefalografia (MEG) per registrare in modo non invasivo l'attività cerebrale nelle donne con dolore fibromialgico (FM) e in soggetti sani. I dati MEG saranno analizzati in termini di presenza di normale ritmo alfa e oscillazioni anormali a bassa frequenza e gamma e la loro fonte nel cervello della persona usando la loro risonanza magnetica. Gli investigatori utilizzeranno la valutazione clinica, le registrazioni MEG e le scansioni MRI per raggiungere i seguenti obiettivi:

1. Determinare se i ritmi cerebrali anormali nelle bande di frequenza delta (<4Hz) e theta (4-8Hz) sono presenti nei pazienti con FM mentre sono nel dolore. L'ipotesi prevede che tale attività a bassa frequenza sarà presente nei pazienti FM con dolore, ma non nei controlli sani o nei pazienti senza dolore.
2. Per determinare se l'attività cerebrale nella gamma di frequenza gamma (35-55Hz) è presente nei pazienti FM. L'ipotesi prevede che, nei pazienti affetti da FM, le aree di attività a bassa frequenza avranno un'area "bordo" di attività ad alta frequenza.
3. Per determinare se l'attività cerebrale nella gamma di frequenza alfa (8-12Hz) è presente nei pazienti FM e se diminuisce nella registrazione MEG effettuata con gli occhi aperti rispetto alle registrazioni con gli occhi chiusi. Tale normale attività è prevista sia nei pazienti affetti da FM che nei controlli sani.
4. Determinare la localizzazione delle sorgenti che generano ritmi cerebrali anomali e normali ritmi alfa in pazienti FM con dolore e in controlli sani e pazienti senza dolore. L'ipotesi prevede che le regioni a bassa frequenza con "bordi" ad alta frequenza avranno due posizioni: a) se il dolore è localizzato, la corteccia somatosensoriale nella regione del dolore, b) la corteccia orbitofrontale in una porzione del percorso del dolore associato al percorso emotivo aspetti del dolore. La fonte dei normali ritmi alfa sia nei pazienti che nei controlli sarà localizzata nella parte posteriore del cervello, in particolare nella corteccia visiva.

Per i pazienti affetti da FM viene adottato un approccio terapeutico multidisciplinare. Ciò include cambiamenti dello stile di vita come esercizio fisico, cambiamenti nella dieta, terapia cognitivo-comportamentale, nonché farmaci e persino interventi chirurgici. Non esiste un trattamento "migliore" accettato e nemmeno un farmaco "migliore". Ciò è in parte dovuto al fatto che la causa alla base del dolore non è ben compresa. Il progetto di questo studio è registrare l'attività cerebrale per scoprire se ci sono ritmi cerebrali anormali in pazienti con FM che non sono presenti in adulti sani della stessa età. Una tale scoperta informerebbe trattamenti più diretti che sarebbero diretti alla causa del dolore, piuttosto che ai sintomi.

Recentemente, nei pazienti affetti da FM è stata segnalata una connettività cerebrale anomala (Napadow et al., 2010). Inoltre, l'attivazione della corteccia frontale, delle regioni cerebrali motorie e cingolate è stata osservata nei pazienti FM durante l'anticipazione del dolore che era correlata con il successivo dolore riportato (Burgmer et al., 2010).

Questi risultati saranno considerati nel contesto di una valutazione clinica completa per determinare se l'aritmia talamocorticale (TCD) è presente nei pazienti con dolore (Jeanmonod, 1993; Llinas et al, 1999, 2001, 2005). Gli investigatori scopriranno anche se i ritmi cerebrali anormali sono correlati alla presenza e al grado di dolore e se esiste una differenza tra pazienti con dolore e adulti sani.

II. Progettazione dello studio. Gli investigatori seguiranno un protocollo recente utilizzato nel nostro studio sui ritmi anormali nella sindrome del dolore regionale complesso (Walton et al., 2010). Coloro che soddisfano i criteri di inclusione ma non di esclusione saranno arruolati nello studio.

III. METODI E PROCEDURE

1. Esame clinico dei pazienti

   Le informazioni raccolte durante la valutazione clinica includeranno:

   • Dati demografici: età, sesso, condizione occupazionale.
   • Una storia dettagliata della fibromialgia.
   • Una revisione delle caratteristiche del dolore: localizzazione e gravità, qualità del dolore, tempo, durata e contesto del dolore, segni e sintomi associati, fattori esacerbanti, fattori allevianti, perdita motoria/sensoriale ed effetto delle attività della vita quotidiana.
   • Una storia medica completa e un'importante storia medica familiare.
   • Una storia sociale: tabacco, alcol e uso di droghe illecite.
   • Una revisione di tutti i farmaci concomitanti.
   • Segni vitali: pressione sanguigna, frequenza cardiaca, frequenza respiratoria, altezza, peso.
   • Un esame fisico.
   • Conferma della presenza dei criteri del 1990 dell'American College of Rheumatism per la fibromialgia.
   • Completamento delle seguenti valutazioni cliniche da parte del paziente:
   • Scala analogica visiva: richiamo settimanale medio del dolore
   • Disegno del dolore per la localizzazione
   • Questionario sull'impatto della fibromialgia
   • Valutazione globale del paziente della fibromialgia
   • Scala del sonno dello studio dei risultati medici
   • Scala di ansia e depressione ospedaliera

   I controlli sani avranno le stesse procedure dei pazienti; Screening clinico, MEG e MRI.

2. Registrazioni MEG Il consenso informato sarà ottenuto prima della registrazione MEG. Se è stato ottenuto, questo sarà confermato. (Un membro del gruppo di studio porterà una copia del consenso informato firmato prima della sessione di registrazione MEG.)

   La forma della testa, compresa la posizione dei tre marcatori fiduciali (punti preauricolari sinistro e destro, e il nasion) sarà ottenuta per ciascun soggetto utilizzando un sistema di tracciamento 3D spostando uno stilo su ciascun punto fiduciale e sopra la superficie della testa ( Fastrak, Polhemus, Colchester, VT).

   Ogni partecipante sarà seduto nello strumento MEG che si trova all'interno di una stanza schermata magneticamente mu-metal multistrato. La posizione della testa sarà monitorata all'inizio e alla fine di ogni corsa utilizzando elettrodi attaccati ai tre punti fiducial marker utilizzati per ottenere la forma della testa. Saranno accettate modifiche alla posizione della testa fino a ≈0,5 cm. (Gli stessi punti fiduciali verranno utilizzati per la risonanza magnetica per co-registrare i dati MEG e MRI.)

   Ogni persona avrà tre sessioni di registrazione MEG. Due MEG saranno registrati con gli occhi chiusi (EC), e uno sarà registrato con gli occhi aperti (EO). Compreso il tempo per compilare i documenti, misurare la forma della testa e il tempo tra le registrazioni MEG, i ricercatori stimano che ogni partecipante trascorrerà 60-90 minuti presso il Centro per il neuromagnetismo della New York University.

   Istruzioni ai partecipanti per le registrazioni MEG. Un investigatore spiegherà che lo scopo della registrazione è osservare l'attività cerebrale mentre il paziente è rilassato. Ci saranno tre registrazioni di 7 minuti. Il primo sarà con gli occhi chiusi. Gli verrà detto di rilassarsi, ma cerca di non addormentarsi. Successivamente, ci sarà un periodo di registrazione con gli occhi aperti. Gli verrà detto di cercare di non muovere gli occhi, ma di guardare qualcosa per tutto il tempo. Terzo, ci sarà un'altra registrazione con gli occhi chiusi. L'investigatore farà sapere alla persona quando inizia la registrazione, a metà di ogni registrazione, ed entrerà per vedere come stanno andando dopo ogni registrazione. Alla persona verrà chiesto di provare a non muovere la testa durante le registrazioni.

   La magnetoencefalografia è approvata dalla FDA ed è abitualmente utilizzata per la mappatura del cervello nell'epilessia e nei pazienti pre-chirurgici ed è lo standard di cura in questi casi (Shiraishi et al., 2005; Makela et al., 2006). Tuttavia, queste registrazioni vengono eseguite esclusivamente per scopi di ricerca. I campi magnetici saranno registrati utilizzando un sistema MEG a testa intera a 275 canali (CTF Systems Inc., Port Coquitlam, British Columbia, Canada) (McCubbin et al., 2004). Verrà utilizzato un gradiente software di terzo ordine (Weinberg et al., 1984) con una banda passante di registrazione di 0,25-125 Hz.

3. Analisi dei dati e monitoraggio dei dati. Durante ogni corsa i campi magnetici saranno registrati in 42 prove consecutive di 10 secondi. In questo modo, se la persona si muove durante la seduta, si possono eliminare dall'analisi i 10 sec di prova durante i quali ciò avviene. I campi neuromagnetici saranno registrati nello stato di occhi chiusi per minimizzare i segnali dai muscoli oculari e l'attivazione del sistema visivo ad alta frequenza, e nello stato di occhi aperti e fissi per diminuire l'ampiezza del picco dell'intervallo alfa (8-12 Hz) (e quindi facilitare meglio l'esame dei segnali spettralmente prossimali). L'analisi spettrale e l'analisi delle componenti indipendenti saranno effettuate come nei nostri studi precedenti (Walton et al, 2010).

MRI e ricostruzione della sorgente Lo scopo della MRI (senza mezzo di contrasto) è fornire un'immagine anatomica del cervello della persona che sarà utilizzata per localizzare l'attività cerebrale registrata dal MEG. Le registrazioni MEG e MRI devono essere co-registrate in modo che possano essere allineate accuratamente. Gli stessi marcatori di posizione, chiamati marcatori fiduciali (vedi sopra), devono essere utilizzati per il MEG e la risonanza magnetica. Quindi, è meglio se entrambe le registrazioni vengono effettuate lo stesso giorno. La risonanza magnetica è dopo il MEG perché lo strumento MEG può rilevare campi magnetici piccoli come 10-15 Tesla. La risonanza magnetica genera un campo magnetico che, sebbene piccolo, può essere rilevato dallo strumento MEG e interferisce con la registrazione dell'attività cerebrale. La posizione dei tre fiducial MEG è contrassegnata utilizzando un pennarello magico a punta sottile. La persona viene quindi scortata alla tuta MRI e i 3 fiducial MRI vengono messi sulla persona usando i punti magici come guida.

Tutte le scansioni MRI saranno eseguite sulla piattaforma 3 T Alegra, grazie al suo migliore rapporto singolo-rumore (SNR), risoluzione spaziale e spettrale, rispetto agli strumenti 1,5 T. Laddove sono presenti dati MRI, gli investigatori manterranno un grado di uniformità tra gli esperimenti eseguendo la modellazione inversa della norma minima modificata vincolata dalla risonanza magnetica su ciascun set di dati. L'inverso vincolato MRI sarà calcolato assumendo che l'attuale densità della sorgente sia confinata alla materia grigia come segmentata dai dati MRI. La risonanza magnetica di ciascun soggetto è segmentata e una superficie corticale tassellata viene ricostruita per ciascun emisfero utilizzando il software FreeSurfer (Dale et al., 1999). Queste superfici corticali vengono quindi sottocampionate per creare un ritmo delle fonti di ~ 40.000 vertici. La matrice del campo di piombo, L, viene calcolata per i momenti di dipolo normali alla superficie corticale o per tutti i componenti.

Potenziali pregiudizi o problemi. Un potenziale pregiudizio è durante l'analisi dei dati MEG. Ciò sarà mitigato poiché la persona che analizza i dati sarà accecata dallo stato di dolore del soggetto. I soggetti dello studio sono identificati solo da un codice in tutti i dati.

Procedure, situazioni o materiali che possono essere pericolosi. Nessuno.

3. Archiviazione e riservatezza dei dati. Il personale addestrato condurrà le interviste in modo rispettoso e sensibile. I record saranno codificati, archiviati e rivisti solo in base al numero del partecipante. Questi registri codificati saranno conservati in file chiusi a chiave in uffici chiusi a chiave. L'accesso ai dati basati su computer sarà limitato da codici di protezione e password di accesso e tutti i computer saranno tenuti in stanze ad accesso limitato.