健康な被験者のさまざまな実験的疼痛刺激に対する極度の疼痛反応を予測するためのニューロイメージングバイオマーカー、人口統計学的、性格および感覚的要因の特定

背景 有害な刺激に反応する傾向は個人間で大きく異なり、一見同一の有害な刺激に対する痛みの評価は、「痛みがない」から「耐え難いほどの痛み」までさまざまです。 健康な被験者を対象とした画像研究は、痛みの知覚における個人間変動の特定に関する有用な情報を提供しています [2,3,4]。 これらの研究は、主観的な痛みの報告が、痛みの処理で識別されることが知られているいくつかの脳領域のニューロン活動の程度と密接に関連していることを示しています。 さらに、同一の侵害刺激に対する反応における個人間変動の構造的および機能的メカニズムを理解することへの関心が高まっています[5、6、7]。 しかし、安静時脳ネットワーク内の痛みの知覚とさまざまな解剖学的および機能的接続との関係は完全には理解されていません。 痛みの感受性の解剖学的相関に関して、灰白質の違いは、健康な個人の痛みの構築と調節に寄与する神経プロセスを反映している可能性があります。 そのため、研究はこの問題に関して一貫性がなく、痛みの感受性と脳の形態との間に正の関係 [7] または逆の関係 [6] を示しています。 この問題に関する矛盾は、痛みの感受性の違いと局所的な灰白質との関係を解明し、そのトピックに寄与する脳のメカニズムに関する新しい洞察を提供する可能性があるさらなる調査を保証します. 痛みの処理に関連する特定の領域内の脳の形態と接続を理解することで、痛みの反応の個人差に対する信頼できるアンカーを提供できます。

MRI 画像から脳の形態を調べるために広く使用されているアプローチは、ボクセル ベースの形態計測 (VBM) です。 VBM は、研究グループ間の地域の灰白質 (GM) 密度の統計的に有意な差と、その時間的変化をテストします。 拡散テンソル イメージング (DTI) は拡散強調イメージングの一種であり、白質 (WM) 内の個々の機能路を解決できるという利点があるため、DTI パラメーターは、WM 路の完全性の程度を介して構造的接続性の間接的な尺度として機能します。 .

2. 研究の目的 健康な被験者のさまざまな実験的疼痛刺激に対する極度の疼痛反応を予測するための神経画像バイオマーカー、人口統計学、性格および感覚因子を特定すること 3. 方法 3.1 サンプル

研究集団は、196人の健康な参加者で構成されます。 これらのうち、48人の患者は、以下の包含および除外基準を満たした後、脳画像検査を受けます。

研究デザイン 提案された研究は、ハイファ大学の疼痛研究所（ここで精神物理学のテストが実施される）で実施され、画像検査は Rambam Health Care Campus の画像部門で実施される。

被験者は学内掲示板で配布される広告を通じて募集されました。 包含基準を満たしたレスポンダーは、研究に参加するよう招待されました。 トライアルは、精神物理学的テストの場合は 1 時間半、神経画像セッションの場合は 30 分の推定期間を持つ 2 つの独立した実験セッションで開催されます。

この研究は極端なサブグループのみに焦点を当てています。 したがって、最初のセッション (疼痛ラボで行われた) では、被験者 (n=196) は、寒冷昇圧テスト (CPT) に対する耐性の結果に従って 2 つのサブグループに分けられました (高耐性サブグループ = 180 秒 vs. 低耐性サブグループ)。許容サブグループ ≤20 秒)。 各サブグループから 24 人の被験者が無作為に選ばれ、脳画像検査に参加するオプションについて説明を受けます。 画像検査への参加を決定する被験者は、Rambam Health Care Campus の画像検査部門で検査を受けます。 到着すると、被験者は脳のMRIスキャンの経過と時間について完全な説明を受け、インフォームドコンセントフォームに署名するよう求められます。 MRI 検査の所要時間は約 30 分で、その間は材料の注入や痛みの検査は行われません。

テスト中、いくつかのシーケンスが実行されます。三次元の高解像度の解剖学、接続性 (DTI) の定義のための別の構造テスト、および脳ネットワークの活動を調べるための静止状態 (RS) fMRI テスト。 MRI は、3 テスラ スキャナー (GE Discovery MR750) を使用して実行されます。 プロトコルは、(1) T1 強調 3D 磁化準備ラピッド グラジエント エコー (MPRAGE) シーケンス (176 スライス、220 × 220 マトリックス、TR = 2520 ms、TE = 1.74 ms、1.0 × 1.0 × 1.0 mm ボクセル) で構成されます。 (2) エコー プラナー イメージング (EPI) 静止状態シーケンス (34 スライス; TR = 2010 ミリ秒; TE = 30 ミリ秒; 64 × 64 マトリックス; 3.5 × 3.5 × 5 mm ボクセル 200 ボリューム ラグ = 4 RT)、(3 ) 拡散強調画像 (DTI) シーケンス (70 スライス; TR = 4600 ミリ秒; TE = 89 ミリ秒; 2 × 2 × 2 mm ボクセル) 非共線 64 方向と単一の非拡散強調 (b = 0 秒) を使用/mm2) 画像。 検査の最後に、研究の各個人および各集団に対してデータの分析が行われます。 MRI スキャンの後、被験者はうつ病、不安、ストレス スケール (DASS) に記入するよう求められます。 DASS-うつ病は、気分、モチベーション、自尊心の低下、DASS-不安は生理的覚醒、知覚されたパニックと恐怖、DASS-ストレスは緊張といらだちの報告に焦点を当てています。 Depression Anxiety Stress Scales (DASS-21) の簡易版: 大規模な非臨床サンプルで妥当性と規範的なデータを構築します。 300 人以上の慢性疼痛患者と健康なボランティアの集団で検証され、両方の集団で有効で信頼できることがわかりました。