Cambiamenti nell'elaborazione del dolore affettivo nei volontari umani

L'esperienza del dolore è più della percezione cosciente dei segnali nocicettivi. Gli aspetti emotivi e motivazionali accompagnano il dolore, portando alla sua avversione e motivazione all'evitamento. Nel dolore cronico, è stato proposto uno spostamento edonico negativo caratterizzato da un aumento sproporzionato delle risposte emotivo-motivazionali rispetto alle risposte al dolore sensoriale-discriminatorio. Tale spostamento edonico negativo è, ad esempio, rispecchiato in tassi di comorbilità molto elevati di dolore cronico e disturbi affettivi come depressione e ansia. Tuttavia, mancano metodi psicofisici appropriati per differenziare l'elaborazione del dolore sensoriale-discriminatoria ed emotivo-motivazionale negli esseri umani. Pertanto, sono disponibili solo prove indirette sul presunto spostamento edonico negativo nel dolore cronico, sebbene la comprensione dei meccanismi di tale spostamento aumenterebbe la nostra conoscenza sullo sviluppo e il mantenimento del dolore cronico in modi importanti con un impatto oltre la ricerca sul dolore. Lo scopo di questo studio è quello di sviluppare metodi che consentano la differenziazione della risposta al dolore sensoriale-discriminativa ed emotivo-motivazionale e di caratterizzare i meccanismi dello spostamento edonico negativo.

Un potenziale beneficio dello studio sarà un aumento delle conoscenze sui meccanismi di sviluppo e mantenimento del dolore cronico con un focus sui processi emotivo-motivazionali probabilmente rilevanti anche in altre malattie come i disturbi affettivi.

Questo studio comporta solo rischi minimi per i partecipanti. I metodi che verranno utilizzati nelle indagini sperimentali rientrano nella gamma delle procedure standard nella ricerca sul dolore e nella psicologia sperimentale e sono frequentemente utilizzati in partecipanti e pazienti sani. La stimolazione dolorosa sperimentale sarà adattata alla sensibilità al dolore individuale, rendendo tollerabile la stimolazione applicata.

Sottostudio 1 Ogni partecipante eseguirà una sessione di test della durata di circa 1,5 ore presso il Balgrist Campus, Balgrist University Hospital, Zurigo. Saranno reclutati volontari sani (N=31). La sessione di test comprenderà un compito di discriminazione e un compito di evitamento per valutare le componenti del dolore sensoriale-discriminatorio ed emotivo-motivazionale indipendentemente l'una dall'altra. I compiti saranno eseguiti in ordine controbilanciato. Dopo aver ottenuto il consenso informato scritto, verrà determinata la soglia e la tolleranza del dolore da calore individuale dei partecipanti, in base alla quale verrà calcolata l'intensità di stimolazione da utilizzare nella discriminazione e nel compito di evitamento. Dopo questa valutazione, i partecipanti eseguono il compito di discriminazione o di evitamento. All'interno del compito di discriminazione, i partecipanti devono indicare se hanno percepito o meno un piccolo aumento della temperatura. Nel compito di evitamento, i partecipanti possono evitare una stimolazione dolorosa reagendo abbastanza velocemente a un segnale visivo. I partecipanti saranno assegnati in modo casuale (randomizzazione bilanciata) a una delle due condizioni di apprendimento, rafforzando la discriminazione riuscita o l'evitamento, per aumentare le risposte al dolore sensoriale-discriminatorio o emotivo-motivazionale. Il rinforzo, attuato da piccole vincite in denaro, inizierà a seconda della condizione dopo metà delle prove della discriminazione o del compito di evitamento. Le valutazioni soggettive dell'intensità del dolore percepito e della spiacevolezza saranno valutate all'interno di entrambi i compiti come variabili di controllo per verificare se gli aumenti nell'elaborazione del dolore sensoriale-discriminatoria o emotivo-motivazionale si generalizzino al canale di risposta soggettivo. Alla fine della sessione di test, i partecipanti completeranno diversi questionari per indagare se alcuni tratti della personalità sono correlati alla capacità di apprendimento testata in questi compiti.

Sottostudio 2 Ogni partecipante eseguirà una sessione di test della durata di circa 1,5 ore presso il Balgrist Campus, Balgrist University Hospital, Zurigo. Il campione sarà composto da pazienti con dolore cronico muscoloscheletrico non specifico (N=31) e controlli sani abbinati per età e sesso (N=31). Come nel Sottostudio 1, la sessione di test comprenderà il compito di discriminazione e il compito di evitamento per valutare le componenti sensoriali-discriminative ed emozionali-motivazionali del dolore indipendentemente l'una dall'altra. I compiti saranno eseguiti in ordine controbilanciato. Dopo aver ottenuto il consenso informato scritto, verrà determinata la soglia e la tolleranza del dolore da calore individuale dei partecipanti, in base alla quale verrà calcolata l'intensità di stimolazione da utilizzare nella discriminazione e nel compito di evitamento. Dopo questa valutazione, i partecipanti eseguono il compito di discriminazione o di evitamento come nel Sottostudio 1. Contrariamente al Sottostudio 1, il rinforzo nel compito di evitamento sarà implementato per diminuire le risposte al dolore emotivo-motivazionale perché si presume che i pazienti mostrino già una maggiore elaborazione del dolore emotivo-motivazionale rispetto all'elaborazione del dolore sensoriale-discriminatorio. Le valutazioni soggettive dell'intensità del dolore percepito e della spiacevolezza saranno valutate all'interno di entrambi i compiti come variabili di controllo per verificare se gli aumenti nell'elaborazione del dolore sensoriale-discriminatoria o emotivo-motivazionale si generalizzino al canale di risposta soggettivo. Alla fine della sessione di test, i partecipanti completeranno diversi questionari, per indagare se alcuni tratti della personalità sono correlati all'accresciuta elaborazione del dolore emotivo-motivazionale.

Le dimensioni del campione per i sottostudi 1 e 2 si basano su calcoli a priori della dimensione del campione utilizzando G*Power 3.1 con una dimensione dell'effetto media desiderata f=0,25, alfa=0,05, beta=0,80, misure ripetute ANOVA tra progetti all'interno del soggetto e un tasso di abbandono del 10%. Le variabili di risultato () saranno analizzate in analisi di modelli misti separate per i disegni ANOVA con fattori appropriati all'interno e tra i soggetti. Le associazioni di endpoint primari () con tratti di personalità (outcome secondari) saranno analizzate utilizzando i coefficienti di correlazione Person o Spearman, ove appropriato. I livelli di significatività saranno impostati al 5%, aggiustati con il tasso di false scoperte per test multipli. Le dimensioni dell'effetto saranno calcolate in termini di η2 generalizzato e d di Cohen.

Sottostudio 3 Ogni partecipante eseguirà una sessione di test della durata di circa 1,25 ore presso il Balgrist Campus, Balgrist University Hospital, Zurigo. Saranno reclutati volontari sani (N=30). Durante la sessione di test i partecipanti eseguiranno un compito psicofisico per valutare la metacognizione nella percezione del dolore come indicatore della componente cognitivo-valutativa del dolore. L'obiettivo è valutare se la metacognizione sulla percezione del dolore è coinvolta e le valutazioni soggettive del dolore percepito e come la metacognizione si collega all'intensità del dolore. Dopo aver ottenuto il consenso informato scritto, verrà determinata la soglia e la tolleranza del dolore da calore individuale dei partecipanti, in base alla quale verrà calcolata l'intensità di stimolazione da utilizzare nell'esperimento. Dopo questa valutazione, i partecipanti eseguono il compito del dolore cognitivo. All'interno di questo compito, i partecipanti devono indicare se hanno percepito un primo o un secondo stimolo di dolore da calore di maggiore intensità, se quello più alto è stato percepito come doloroso o meno e la loro fiducia in entrambe queste risposte. Inoltre, i partecipanti completeranno diversi questionari per indagare se determinati tratti della personalità e stati personali sono correlati alla metacognizione nel dolore.

La dimensione del campione del sottostudio 3 è determinata in base a Kreft e Leeuw (2007), dopodiché verrà raggiunta una potenza sufficientemente grande con una dimensione del campione di 30 partecipanti e 30 osservazioni per identificare le interazioni a livello incrociato. Il sottostudio 3 segue un disegno all'interno del soggetto con misure ripetute. I compiti che verranno eseguiti da ciascun partecipante includono il fattore all'interno del soggetto "differenza di temperatura" (differenze di temperatura tra il primo e il secondo stimolo) e il fattore all'interno del soggetto "livello di temperatura" (temperatura relativa alla soglia del dolore individuale di ciascuno stimolo) . L'ordine delle diverse condizioni in ciascuna attività verrà applicato utilizzando un ordine pseudo-casuale bilanciato. Per testare le ipotesi 1ai, 1bi e 1c sarà condotto il t-test. Per le ipotesi 1aii e 1bii sono previsti test chi quadro. Per testare le ipotesi 2a, 2c e 3 saranno utilizzati modelli lineari gerarchici logistici e per le ipotesi 2b e 2d modelli lineari gerarchici.

All'interno di questo studio verranno sviluppati e validati metodi che consentono la separazione delle diverse componenti della percezione del dolore e che attualmente non sono disponibili. Inoltre, sulla base di questi metodi, verrà sviluppato un modello umano su come tali componenti del dolore possono dissociarsi, consentendo così di indagare un presupposto importante sui fattori che contribuiscono in modo cruciale allo sviluppo e al mantenimento del dolore cronico. I risultati attesi costituiranno la base per lo sviluppo di nuove terapie del dolore basate su meccanismi.

Saranno utilizzati metodi psicofisici basati sulla psicologia sperimentale e sulla ricerca sul dolore, che si sono dimostrati efficaci nell'indagare diversi aspetti della percezione del dolore e della sua modulazione. I metodi utilizzati rientrano nella gamma standard di metodi della ricerca sul dolore umano e della psicologia sperimentale e comportano solo un rischio minimo per i partecipanti (vedere sopra "Valutazione rischio/beneficio").