Lo studio del calore, dell'anticipazione, della sensazione, dell'avversione e dell'imaging delle parti del corpo (WASABI)

Sfondo:

Il dolore è un problema significativo all'interno e all'esterno dei contesti clinici e la comprensione del fenomeno è fondamentale per ottimizzare la cura del paziente e comprendere l'efficacia del trattamento del dolore. Allo stesso tempo, l'ansia da dolore ostacola il comportamento e la produttività, impedisce l'adozione di comportamenti sani e un'adeguata assistenza sanitaria ed è implicata nello sviluppo e nel mantenimento dei disturbi del dolore cronico.

Il dolore è comunemente percepito come un semplicistico sistema di monitoraggio omeostatico della risposta allo stimolo che cattura l'attenzione che svolge una funzione di protezione dei tessuti. La ricerca contemporanea, tuttavia, promuove un modello di processo del dolore che va oltre la semplice trasmissione di un segnale nocicettivo da uno stimolo trasdotto per includere aspetti della modulazione fisiologica (ad esempio, attività cerebrale regolatrice dal mesencefalo e dal tronco cerebrale, oppioidi endogeni ed esogeni e percezione esperienziale. ad esempio, attività cerebrale percettiva da S1, PFC, talamo, S2, insula e talamo, esercizi percettivi come la visione del corpo. Chiaramente, la comprensione accurata del dolore richiede la combinazione di segnali attraverso regioni e reti cerebrali. Il nostro laboratorio, utilizzando l'analisi del modello multivoxel basata sull'apprendimento automatico (MVPA), ha addestrato diverse firme neurali dell'intero cervello ora ampiamente utilizzate per l'esperienza del dolore utilizzando dispositivi di erogazione del dolore termico ( ad esempio, Neural Pain Signature [NPS]), nonché processi correlati al dolore come la visualizzazione di immagini di altri che soffrono (Vicarious Pain Signature [VPS]) e l'immaginazione di essere romanticamente rifiutati. Il perseguimento di questa linea di lavoro ha rivelato che queste firme sono sensibili e specifiche per il tipo di dolore per cui è stato sviluppato, ma abbastanza generalizzabili da funzionare in campioni e modalità di dolore in cui non è stato sviluppato. Ad esempio, NPS è specifico per il dolore somatico e aumenta e diminuisce con livelli di dolore somatico di molti tipi, inclusi dolore termico, dolore meccanico e scosse elettriche, ma non tiene traccia del dolore vicario.

Le nostre firme esistenti non rispondono ai cambiamenti psicologici del dolore, che si ritiene siano componenti necessari per comprendere l'iper- e l'ipo-algesia del dolore, nonché l'effetto placebo. L'effetto placebo è una potente dimostrazione degli effetti del contesto psicologico del dolore sull'esperienza del dolore. L'effetto può essere direttamente attribuibile all'elaborazione emotiva e attenzionale. L'elaborazione del dolore si sposta dal somatosensoriale nocicettivo all'emotivo durante la cronicizzazione del dolore e ci sono ampie prove che l'ansia e lo stress modulano la quantità di dolore riportato, il grado di trattamento e attenzione richiesti e il grado di analgesia del dolore sperimentato dopo l'applicazione del placebo. Questa evidenza suggerisce che l'elaborazione avversa degli stimoli in arrivo può svolgere un ruolo nell'esperienza del dolore. Gli effetti del placebo possono anche essere semplicemente guidati dall'attenzione somatotopicamente, come ha suggerito un precedente studio non fMRI.

I meccanismi di base degli effetti del placebo sull'anticipazione del dolore e sull'ansia del dolore, e come si relazionano agli effetti del placebo sul dolore, sono ancora sconosciuti. Comprendere come ciascuno dei sottocomponenti del dolore - teoricamente separabili come la rilevazione della sensazione in arrivo, l'esperienza avversa e la posizione somatotopica - è influenzato da un trattamento con placebo può chiarire fatti importanti sul dolore. Ciò include il modo in cui il dolore viene anticipato, elaborato e successivamente regolato, fornendo informazioni sulla natura dell'ansia da dolore e su come le informazioni dovrebbero essere fornite per mitigare il dolore. Tale conoscenza è essenziale per migliorare le terapie esistenti e crearne di più sfumate e mirate per malattie debilitanti legate al dolore come disturbi da dolore cronico e importanti procedure terapeutiche che possono causare dolore (ad esempio, chirurgiche o dentistiche).

Design sperimentale:

La prima ora di scansione fMRI mira a isolare la sensazione, l'avversione e le sottocomponenti somatotopiche del dolore nelle singole firme neurali. Lo faremo sottoponendo i partecipanti in modo casuale a stimoli di calore doloroso e calore non doloroso in varie parti del corpo -- massetere sinistro e destro, linea mediana del torace, linea mediana del tronco, avambraccio sinistro e destro e parte superiore del polpaccio sinistro e destro -- così come ascoltare un suono avverso (ad esempio, graffiare la lavagna). Ai partecipanti verrà anche chiesto in vari momenti di seguire le istruzioni per immaginare di provare un intenso dolore da calore in un sito del corpo designato in modo casuale.

Nella seconda ora della scansione fMRI, esamineremo in che misura i sottocomponenti isolati identificati di sensazione, avversione e somatotopia rispondono al trattamento con placebo per il dolore da calore (vale a dire, l'applicazione di una crema inerte che coincide con un'istruzione che il partecipante dovrà ricevere "una crema analgesica" rispetto a "una crema di controllo senza effetto").