빛 기반 진통의 신경 메커니즘
2026년 5월 8일 업데이트: University of North Carolina, Chapel Hill
이 연구의 목표는 빛에 의한 진통 작용을 일으키는 생물학적 메커니즘을 이해하는 것입니다.
망막에 제시된 빛은 전임상 및 임상 연구에서 진통 특성이 있음이 입증되었습니다.
이 연구에서 연구자들은 통증 감각에 관여하는 시각 피질 하부 영역과 비영상 형성 뇌 영역 간의 기능적 연결성을 평가할 것입니다.
연구자들은 또한 만성 근골격계 통증을 가진 참가자와 건강한 대조군에서 망막에 제시된 세 가지 색상의 빛 자극이 전체 뇌 유발 활성화 패턴의 변화를 어떻게 초래하는지 평가할 것입니다.
연구자들은 또한 만성 근골격계 통증을 가진 개인과 건강한 대조군에서 세 가지 빛 자극이 존재하는 상태에서 압력 통증 자극에 대한 전체 뇌 유발 활성화 패턴을 평가할 것입니다.
연구 개요
상태
모병
상세 설명
연구진은 만성 근골격계 통증(cMSP)을 가진 참가자 30명과 건강하고 조건이 일치하는 대조군 30명을 모집합니다.
참가자는 통증 경험에 영향을 미치는 중요한 공변량에 대한 포괄적인 평가를 받게 됩니다.
그런 다음 개인들은 양적 감각 검사를 거쳐 스캔 세션 직전에 통증 민감도와 조건부 통증 조절(CPM)을 심리생리학적으로 평가하는 데 사용될 것입니다.
개인들은 각 참가자(통증 민감도가 다를 수 있음) 사이에 동일한 통증 수준을 달성하기 위해 왼쪽 종아리에 빠른 팽창 압력 커프를 장착하게 됩니다.
이러한 설정이 확립되면 참가자는 아래에 설명된 프로토콜에 따라 MRI 스캔을 받게 됩니다.
각 스캔 블록 후에는 통증 심각도(0-100 시각 아날로그 척도)를 결정하기 위해 간단한 통증 평가가 수행되어 제안된 분석을 위한 공변량으로 사용됩니다(통증이 촬영 과정에서 변할 수 있기 때문에). 또한 탐색적 분석에서 BOLD 신호 변화와 통증의 상관 관계를 가능하게 하여 우리의 기전적 발견을 검증하는 데 도움이 될 것입니다.
그런 다음 촬영 데이터는 데이터 품질과 보증을 보장하기 위해 전처리된 후 기능적 연결성과 유발된 뇌 활성화 패턴을 결정하기 위해 분석될 것입니다.
연구 유형
중재적
등록 (추정된)
60
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.
연구 연락처
- 이름: Matthew Mauck, MD, PhD
- 전화번호: 919-966-5136
- 이메일: matt_mauck@med.unc.edu
연구 장소
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North Carolina
-
Chapel Hill, North Carolina, 미국, 27599
- 모병
- University of North Carolina at Chapel Hill
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연락하다:
- Matthew Mauck, MD, PhD
- 전화번호: 919-966-5136
- 이메일: matt_mauck@med.unc.edu
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수석 연구원:
- Matthew Mauck, MD, PhD
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참여기준
연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
- 고령자
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
예
설명
만성 근골격계 통증(cMSP) 환자와 건강한 대조군 참가자를 위한 선정 기준(n=30)
- 만 18세 이상의 성인.
- 향후 3개월 동안 약물 또는 치료 변경 계획이 없는 개인.
- 참가자는 MRI 검사를 받을 의사와 능력이 있어야 합니다.
- 참가자는 밀실공포증이 없어야 합니다.
- 참가자는 의식이 명료하고 지남력이 있으며 정보에 기반한 동의를 제공할 수 있어야 합니다.
- 개인은 영어로 말하고 읽을 수 있어야 합니다.
만성 근골격계 통증(cMSP) 환자만을 위한 선정 기준(n=30)
- 참가 자격을 얻으려면 2016년 섬유근육통 설문지에서 광범위 통증 지수(WPI) 7점 이상 및 증상 심각도 척도(SSS) 5점 이상, 또는 WPI 4-6점 및 SSS 9점 이상이어야 합니다.
- 통증 증상이 3개월 이상 지속되어야 합니다.
- 5개 신체 부위 중 4곳에 통증이 존재해야 합니다.
- 등록된 개인은 중등도에서 중증 만성 근골격계 통증을 가진 개인을 모집하기 위해 등록 전 한 달 동안 0-10 숫자 등급 척도(NRS)에서 평균 통증 심각도가 4점 이상이어야 합니다.
선천성 고정 야맹증 참가자를 위한 선정 기준(n=2)
- 만성 근골격계 통증이 없는 2명의 추가 참가자가 진단된 선천성 고정 야맹증으로 모집됩니다
제외 기준:
- 망막 시각 장애 또는 시력 장애를 초래하는 상태의 존재.
- 환자가 보고한 광과민성, 광공포증 또는 혐오감(전신 홍반성 루푸스와 같은 자가면역 질환에서 발생할 수 있음).
- 포도막염, 백내장, 색맹, 간질 장애 병력 포함.
- 향후 3개월 내 진통제 치료 계획 변경(수술, 진통제 약물 변경, 주사, 통증 시술 등).
- 수감자 상태.
- 임신.
- MRI 촬영에 대한 금기증. 여기에는 이식/내장된 강자성 물질의 존재, MRI와 호환되지 않는 이식된 의료 기기, 밀실공포증이 포함됩니다.
공부 계획
이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 다른
- 할당: 해당 없음
- 중재 모델: 단일 그룹 할당
- 마스킹: 없음(오픈 라벨)
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: Light sequence during imaging
The sequence of stimulus presentation for resting state scans will be Equal Energy White (with luminance modulation) for 8 minutes then Static Green for 8 minutes, followed by an anatomical scan, then S-cone modulating stimuli for 8 minutes.
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연구자들은 광섬유, MRI 안전 시각 자극기를 통해 균일한 광시야, S-원추 세포 변조 자극을 전달할 것입니다.
이 자극은 405, 565, 660 nm의 스펙트럼 피크를 가진 발광 다이오드(LED)를 포함한 혼합 조명을 사용하여 두 개의 빛을 19 Hz로 교대로 전환함으로써 S-ON 및 S-OFF 경로를 구동하면서 S-원추 세포를 변조하지만 흰색의 외관을 근사화합니다.
이 자극은 두 단계 간 S-원추 세포 활동 비율이 100인 곳에서 S-원추 세포를 차별적으로 활성화합니다.
두 빛 사이를 교대로 전환하는 주파수인 19 Hz는 망막의 망막 신경절 세포가 여전히 강력하게 반응하지만 피질 인지 깜빡임 감지 임계값 이상이기 때문에 선택되었습니다.
연구자들은 광섬유 및 MRI 안전 시각 자극기를 통해 균일한 광시야 녹색 빛 변조 자극을 전달할 것입니다.
MRI 호환 광 가이드를 통해 정적 녹색(565 nm) 빛을 제시합니다.
왼쪽 비복근 위에 위치한 급속 팽창 커프가 0이 "통증 없음"이고 100이 "상상할 수 있는 최악의 통증"인 통증 심각도 40에 도달하는 압력은 스캔 전에 결정되고 깊은 압력 통증을 유발하기 위해 전체 기능적 영상 획득 동안 적용될 것입니다.
The investigators will deliver a uniform wide-field, equal-energy light stimulus via a fiberoptic, MRI-safe visual stimulator.
This will serve as a reference condition in which chromatic opponency has been eliminated.
This stimulus ensures that the quantal catch of each cone photoreceptor (S-, M- and L-) is held constant using a mixture of LEDs, including those embedded in our stimulus with spectral peaks of 405, 565, and 660 nm.
The stimulus will modulate to nearly approximate the appearance of the S-cone modulating light.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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cMSP 환자와 건강한 대조군에서의 휴지기 기능적 연결성-시드 복셀 분석
기간: 약 1시간의 스캔 세션의 일부로 8분 동안의 휴식 상태 스캔 중
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세 가지 조명 조건에서 평가된 기능적 연결성은 시교차 앞핵을 관심 영역으로 설정한 시드 복셀 분석을 통해 평가될 것입니다.
연결성 지도는 팽창된 뇌 공간 위에 생성되어 표시됩니다.
이 지도는 시교차 앞핵의 BOLD 시간 계열과 각 복셀 간의 피셔 변환된 상관 계수를 계산하여 구성됩니다.
상관 계수가 높을수록 각 복셀과 시교차 앞핵 간의 연결성이 강함을 의미합니다.
상관 계수는 지도로 도식화될 것입니다.
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약 1시간의 스캔 세션의 일부로 8분 동안의 휴식 상태 스캔 중
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색각 자극에 대한 반응으로 나타나는 전뇌 유발 활성화 패턴: 색각 결여 자극과 대비된 만성 다발성 경화증 환자 및 건강한 대조군 참가자를 대상으로
기간: 대략 1시간의 스캔 프로토콜 내에서 6분 기능 영상 스캔 중
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통계적 매개변수 매핑(SPM) 버전 12를 사용한 일반화 선형 모델(GLM)이 구축될 것입니다.
동적 S-원추 변조 자극 조건에서 수집된 혈중 산소 수준 의존(BOLD) 활성화 신호 시계열은 동일 에너지 자극 조건에서 수집된 것들과 대조될 것입니다.
SPM은 두 조건 간의 대조 벡터를 생성하는 데 사용되며, 각 복셀에서 대조에 대한 T-통계량이 표시되는 T-맵이 생성될 것입니다.
각 복셀의 t-통계량이 클수록 두 광 조건 간의 대조가 더 큽니다.
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대략 1시간의 스캔 프로토콜 내에서 6분 기능 영상 스캔 중
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압력 통증 자극에 노출된 cMSP 환자와 건강한 대조군에서 색채 자극과 무채색 자극에 대한 대비된 전뇌 유발 활성화 패턴
기간: 1시간 스캔 프로토콜 내 6분 기능 영상 스캔 동안
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통계적 매개변수 매핑(Statistical Parametric Mapping, SPM) 12 버전을 사용한 일반화 선형 모델(Generalized Linear Model, GLM)이 구축됩니다.
동적 S-원추(S-cone) 변조 자극 조건에서 수집된 혈중 산소 농도 수준 의존(Blood Oxygenation Level Dependent, BOLD) 활성화 신호 시계열은 유발된 압력 통증 자극 맥락에서 등에너지(equal energy) 자극 조건에서 수집된 시계열과 대비될 것입니다.
SPM은 두 조건 간의 대비 벡터를 생성하는 데 사용되며, 각 복셀에서 대비에 대한 T-통계량이 도표화된 T-맵이 생성됩니다.
각 복셀에 대한 T-통계량이 클수록 두 광 조건 간의 대비가 더 큽니다.
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1시간 스캔 프로토콜 내 6분 기능 영상 스캔 동안
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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압력 통증 역치
기간: 스캔 약 2시간 전
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압력통역치는 압력통증계로 측정된 승모근에 가해지는 힘이 증가함에 따라 통증이 경험되는 역치로, 단위는 제곱센티미터당 킬로그램 힘(kgf/cm^2)입니다.
값이 높을수록 역치가 높습니다.
최대값은 10 kgf/cm^2이고 최소값은 0입니다.
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스캔 약 2시간 전
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시간적 총화
기간: 스캔 약 2시간 전
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연구자들은 40g Neuropen을 사용하여 전완부와 요추부 피부에 10회의 동일한 자극(1 Hz)을 가한 후 시간적 합산을 평가합니다.
참가자들은 0-10 수치 평가 척도(NRS)를 사용하여 1회와 10회의 바늘 찌름 자극의 통증 강도를 회고적으로 보고합니다.
0은 최소 통증 강도이고 10은 보고될 최대 통증 강도입니다.
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스캔 약 2시간 전
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조건부 통증 조절
기간: 스캔 약 2시간 전
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조건화된 통증 조절의 크기는 조건화 자극(냉수 목욕) 이전과 도중에 측정된 평균 압력 통증 역치(kgf/cm^2)의 차이로 계산되며, 조건화 중 압력 통증 역치의 증가는 효율적인 내인성 통증 억제의 증거로 해석됩니다.
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스캔 약 2시간 전
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공동 작업자 및 조사자
여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.
수사관
- 수석 연구원: Matthew Mauck, MD, PhD, University of North Carolina, Chapel Hill
연구 기록 날짜
이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
2026년 2월 24일
기본 완료 (추정된)
2030년 1월 31일
연구 완료 (추정된)
2030년 1월 31일
연구 등록 날짜
최초 제출
2025년 11월 17일
QC 기준을 충족하는 최초 제출
2025년 11월 17일
처음 게시됨 (실제)
2025년 11월 24일
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
2026년 5월 13일
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
2026년 5월 8일
마지막으로 확인됨
2026년 5월 1일
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
기타 연구 ID 번호
- 24-2288
- RM1NS140200-01 (미국 NIH 보조금/계약)
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
예
IPD 계획 설명
연구 결과를 뒷받침하는 비식별화된 개인 데이터는 연구 완료 후 1년 이내에 연구 종료 시 원고 출판과 함께 공유됩니다.
데이터는 NIH HEAL Ecosystem을 통해 공유됩니다.
데이터가 공유된 후에는 데이터 공유를 중단할 계획이 없습니다.
IPD 공유 기간
원고 게재 시 또는 연구 완료 후 1년 이내.
IPD 공유 액세스 기준
데이터는 NIH 승인 저장소에서 이용 가능하게 될 것입니다.
IPD 공유 지원 정보 유형
- 연구_프로토콜
- 수액
- ICF
- ANALYTIC_CODE
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
아니
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
아니
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