Vasopressine en pijnperceptie in de hersenen

Het doel van dit onderzoek is om te onderzoeken hoe vasopressine (AVP) de neurale mechanismen beïnvloedt die geassocieerd zijn met observationeel geïnduceerde analgesie. Meer specifiek zullen de onderzoekers bepalen hoe het observeren van een andere persoon die analgesie ervaart, de daaropvolgende gedrags- en neurale reacties op pijnlijke stimulaties vormt.

Doel 1: Onderzoeken hoe AVP de neurale mechanismen beïnvloedt die geassocieerd zijn met observationeel geïnduceerde analgesie.

Hypothese 1: De onderzoekers verwachten dat AVP activering zal stimuleren in hersengebieden die betrokken zijn bij sociale cognitie.

Het algemene doel is om het effect van AVP op hersenmechanismen te bepalen die verband houden met door observatie geïnduceerde analgesie. Dit experiment heeft een studieontwerp tussen proefpersonen. Deelnemers worden gerandomiseerd in een AVP-groep en een controlegroep. Zowel de experimentator als de deelnemer worden geblindeerd met betrekking tot de toewijzing van de deelnemer. Deelnemers aan de AVP-groep krijgen intranasale AVP en de deelnemers aan de controlegroep krijgen intranasale zoutoplossing vóór het fMRI-experiment. Deelnemers hebben 50% kans om in een van beide groepen te worden geplaatst. Het experiment in de fMRI-scanner is opgedeeld in twee fasen: een observatiefase, waarin deelnemers een video bekijken van een demonstrator die analgesie ondergaat, en een testfase, waarin studiedeelnemers hittepijn krijgen om te onderzoeken hoe pijnperceptie werd beïnvloed. Tijdens beide fasen is er sprake van een placeboconditie (pijn met de verwachting een behandeling te hebben gekregen) en een controleconditie (pijn zonder de verwachting een behandeling te hebben gekregen). Alle deelnemers doorlopen beide fasen, inclusief de observatie- en testfase.

Verwachting van analgesie gerelateerd aan het ondergaan van een behandeling (bijv. een pijnstiller) kan pijnperceptie verminderen, zelfs als deze behandeling in feite een inerte substantie is (bijv. placebo). Verwachtingen over analgetische behandelingen kunnen op verschillende manieren worden verkregen, waaronder directe ervaring met analgesie (d.w.z. de patiënt leert dat na het nemen van een specifiek medicijn de pijn zal verminderen), mondelinge instructies (d.w.z. de arts vertelt de patiënt dat een specifiek medicijn de pijn zal verminderen). ) of sociale observatie (d.w.z. de patiënt observeert pijnverlichting bij een andere patiënt nadat deze patiënt een specifiek medicijn heeft ingenomen).

De directe ervaring van pijnverlichting in de context van behandelaanwijzingen (d.w.z. conditionering) vermindert de daaropvolgende pijnperceptie wanneer dezelfde behandelingsaanwijzingen aanwezig zijn. De neurale onderbouwing van hoe behandelingsverwachtingen worden verkregen tijdens conditionering is eerder onderzocht. Deze studies geven aan dat de prefrontale cortex betrokken is bij het leren van behandelingsverwachtingen in de context van geconditioneerde analgetische effecten.

Deze verwachtingen kunnen echter ook verkregen worden door anderen te observeren. Onze groep was de eerste die aantoonde dat analgesie kan worden geactiveerd door een andere persoon te observeren die analgesie ervaart. Deze bevinding is bevestigd met aanvullende studies door onze groep en andere groepen. In deze experimenten verwerven deelnemers verwachtingen van analgesie niet door zelf pijnverlichting te ervaren, maar eerder door te observeren dat een andere persoon (de demonstrator) analgesie ervaart nadat ze een bepaalde pijnstillende behandeling hebben gekregen (eigenlijk een schijnbehandeling). Deze placebo-manipulaties genereren verwachtingen die leiden tot placebo-effecten van vergelijkbare omvang als die welke worden getoond door directe ervaring via conditioneringsparadigma's.

Hoewel eerder onderzoek zich richtte op de directe ervaring van pijnverlichting binnen een behandelingscontext, suggereert de sociale psychologie dat het meeste menselijke gedrag in feite wordt gemoduleerd door socialiteit en wordt geleerd door anderen te observeren. De onderzoekers hebben onlangs een paradigma opgesteld om neurale mechanismen van observationeel leren bij placebo-analgesie te onderzoeken. De voorlopige gegevensanalyse (niet-gepubliceerde gegevens) suggereert dat terwijl deelnemers iemand anders observeren die minder pijn ervaart als gevolg van een pijnstillende behandeling, hersengebieden die verband houden met mentaliserende processen zoals de linker en rechter temporoparietale junctie (TPJ) en mediale prefrontale cortex (mPFC) een toename vertonen activering. De onderliggende neurotransmittersystemen zijn echter onbekend. Hier willen de onderzoekers onderzoeken hoe AVP dit netwerk van hersengebieden moduleert. AVP is een waarschijnlijk kandidaat-systeem, omdat het onlangs in verband is gebracht met placebo-analgesie door het laboratorium van mijn huidige mentor, betrokken is bij het beheersen van een breed scala aan sociaal gedrag en waarvan is aangetoond dat het de TPJ-activiteit kritisch moduleert. De onderzoekers verwachten dat AVP zal leiden tot een verhoogde activatie van het mentaliserende netwerk tijdens observationeel leren, en dus tot meer placebo-analgesie als gevolg van het observationele leren. Om dit te onderzoeken, zullen de onderzoekers een vergelijkbaar observationeel leeronderzoek uitvoeren in een groep die intranasale AVP krijgt en een controlegroep die intranasale zoutoplossing krijgt.

Achtergrond: Klinische resultaten zijn niet alleen gerelateerd aan farmacologische stoffen, maar ook aan de context waarin een behandeling wordt gegeven, evenals verwachtingen, angsten, verlangens en overtuigingen van de patiënt. De gunstige effecten op gezondheidsgerelateerde uitkomstveranderingen als gevolg van de behandelingscontext en niet als gevolg van specifieke acties van een medicijn, staan ​​​​bekend als placebo-effecten. Op het gebied van pijn wordt de vermindering van pijnperceptie als gevolg van placebo-effecten placebo-analgesie of door verwachting geïnduceerde analgesie genoemd.

Eerder onderzoek toont aan dat bij placebo-analgesie informatieve signalen van de behandelingscontext de verwachting van pijnverlichting als gevolg van een behandeling genereren. Deze verwachtingen kunnen op verschillende manieren worden verworven, waaronder leren door directe ervaring (d.w.z. conditionering), verbale instructie of observatie van anderen.

Verschillende onderzoeken onderzochten de invloed van directe ervaring van analgesie met behulp van conditioneringsparadigma's op placebo-effecten. Deze onderzoeken tonen aan dat conditionering robuustere placebo-effecten creëert dan alleen verbale suggesties en dat de omvang van de ervaren pijnverlichting en de duur de daaropvolgende placebo-effecten beïnvloeden.

Op neuraal niveau worden placebo-effecten op pijnperceptie gemedieerd door het dalende pijnmodulerende systeem. Endogene opioïden zijn betrokken bij de pijnaflopende modulatiesystemen en placebo-analgesie kan aanzienlijk worden verminderd door opioïde-antagonisten. Verschillende onderzoeken impliceren functionele connectiviteit tussen het rostrale anterieure cingulaat en het periaqueductale grijs, een regio die cruciaal is voor dalende pijnmodulatie, en placebo-analgesie. Bovendien is er aanzienlijk bewijs dat prefrontale regio's, met name de dorsolaterale prefrontale cortex (DLPFC), kritisch betrokken zijn bij placebo-analgesie. De prefrontale cortex vertoont consistent hogere activaties die verband houden met het anticiperen op analgesie en het ervaren van pijnverlichting veroorzaakt door placebomanipulatie, en is betrokken bij het verwerven van verwachtingen tijdens het conditioneren van placebo-analgesie.

Daarom is het huidige inzicht dat de prefrontale cortex verwachtingen met betrekking tot pijn handhaaft en actualiseert, en dat deze prefrontale regio's de ervaring van pijn beïnvloeden door het activeren van het dalende pijnmodulerende systeem.

De invloed van sociaal leren op placebo-analgesie is in mindere mate onderzocht. Recent onderzoek suggereert dat placebo-analgesie ook kan worden geïnduceerd door observationeel leren, maar de neurale neurotransmittersystemen die ten grondslag liggen aan observationeel geïnduceerde placebo-analgesie zijn nog niet onderzocht.

Achtergrond: Om de placebo-effecten in klinische contexten te benutten, is het belangrijk om te begrijpen hoe placebo-effecten ontstaan ​​en in stand worden gehouden. Eerder neurowetenschappelijk onderzoek was vooral gericht op conditioneringsparadigma's, maar menselijk gedrag wordt beïnvloed door sociaal leren. Sociaal leren verwijst naar het leren over de omgeving dankzij informatie die is verkregen door anderen te observeren. Onze algemene hypothese is dat AVP neurale activering zal verhogen in regio's die verband houden met sociale cognitie tijdens observationeel leren. Ons doel is om het samenspel van AVP en observationeel geïnduceerde analgesie te bepalen met behulp van een fMRI-benadering. fMRI is een niet-invasieve techniek om veranderingen in de bloedoxygenatie in de hersenen te meten, waardoor we conclusies kunnen trekken over de lokalisatie en omvang van neurale activering geassocieerd met specifieke gebeurtenissen en signalen, waaronder de perceptie van experimentele pijnlijke stimulaties en modulatie. De onderzoekers ontwierpen een experiment om gedragsmatig en met fMRI-metingen uit te voeren om het samenspel van AVP en observationeel geïnduceerde analgesie te bepalen.

Betekenis: Dit experiment zal ons begrip vergroten van endogene processen die verband houden met door observatie geïnduceerde analgesie en de factoren die pijnverwerking beïnvloeden. Een beter begrip van hoe behandelverwachtingen, gevormd door sociale observatie, de individuele ervaring van pijn beïnvloeden, is op verschillende manieren belangrijk. Ten eerste zal het een beter begrip mogelijk maken van de contextuele factoren die pijn en reacties op behandelingen in klinische settings bepalen. Ten tweede zou kennis over de neurale processen geassocieerd met endogene pijnverlichting kunnen leiden tot nieuwe ontwikkelingen in pijntherapeutische strategieën. Ten derde verwachten de onderzoekers bevindingen te genereren die onze kennis over hoe cognitieve processen (d.w.z. levensverwachting) worden gerepresenteerd in de hersenen en hoe deze factoren menselijk sociaal gedrag beïnvloeden.