Veranderingen in affectieve pijnverwerking bij menselijke vrijwilligers

Het ervaren van pijn is meer dan het bewust waarnemen van nociceptieve signalen. Emotionele en motiverende aspecten vergezellen pijn, wat leidt tot aversie en motivatie om te vermijden. Bij chronische pijn is een negatieve hedonische verschuiving voorgesteld die wordt gekenmerkt door onevenredig verhoogde emotioneel-motiverende in vergelijking met sensorisch-discriminerende pijnreacties. Een dergelijke negatieve hedonistische verschuiving wordt bijvoorbeeld weerspiegeld in zeer hoge comorbiditeitscijfers van chronische pijn en affectieve stoornissen zoals depressie en angst. Er ontbreken echter geschikte psychofysische methoden om sensorisch-discriminerende en emotioneel-motiverende pijnverwerking bij mensen te differentiëren. Daarom is er alleen indirect bewijs beschikbaar voor de veronderstelde negatieve hedonische verschuiving in chronische pijn, hoewel het begrijpen van de mechanismen van een dergelijke verschuiving onze kennis over de ontwikkeling en instandhouding van chronische pijn op belangrijke manieren zou vergroten met een impact die verder gaat dan pijnonderzoek. Het doel van deze studie is om methoden te ontwikkelen die de differentiatie van sensorisch-discriminerende en emotioneel-motiverende pijnrespons mogelijk maken en om mechanismen van de negatieve hedonische verschuiving te karakteriseren.

Een potentieel voordeel van de studie zal een toename zijn van de kennis over mechanismen van de ontwikkeling en instandhouding van chronische pijn met een focus op emotioneel-motiverende processen die waarschijnlijk ook relevant zijn bij andere ziekten zoals affectieve stoornissen.

Deze studie brengt slechts minimale risico's voor de deelnemers met zich mee. De methoden die zullen worden gebruikt in de experimentele onderzoeken vallen binnen het bereik van standaardprocedures in pijnonderzoek en experimentele psychologie en worden veel gebruikt bij gezonde deelnemers en patiënten. Experimentele pijnstimulatie wordt aangepast aan de individuele pijngevoeligheid, waardoor de toegepaste stimulatie draaglijk wordt.

Substudie 1 Elke deelnemer voert één testsessie uit van ongeveer 1,5 uur op de Balgrist Campus, Balgrist University Hospital, Zürich. Er zullen gezonde vrijwilligers (N=31) worden aangeworven. De testsessie omvat een discriminatietaak en een vermijdingstaak om sensorisch-discriminerende en emotioneel-motiverende pijncomponenten onafhankelijk van elkaar te beoordelen. De taken worden in tegengewicht uitgevoerd. Na het verkrijgen van schriftelijke geïnformeerde toestemming, zullen de individuele hittepijndrempel en -tolerantie van de deelnemers worden bepaald, op basis waarvan de stimulatie-intensiteit die moet worden gebruikt bij de discriminatie en de vermijdingstaak zal worden berekend. Na deze beoordeling voeren de deelnemers de discriminatietaak of de vermijdingstaak uit. Binnen de discriminatietaak moeten deelnemers aangeven of ze een kleine temperatuurstijging hebben waargenomen of niet. Bij de vermijdingstaak kunnen deelnemers een pijnlijke stimulatie vermijden door snel genoeg te reageren op een visuele aanwijzing. Deelnemers worden willekeurig (gebalanceerde randomisatie) toegewezen aan een van de twee leercondities, ofwel het versterken van succesvolle discriminatie of vermijding, om sensorisch-discriminerende of emotioneel-motiverende pijnreacties te vergroten. Versterking, geïmplementeerd door kleine geldelijke winsten, zal afhankelijk van de conditie beginnen na de helft van de proeven van de discriminatie- of de vermijdingstaak. Subjectieve beoordelingen van waargenomen pijnintensiteit en onaangenaamheid zullen binnen beide taken worden beoordeeld als controlevariabelen om te testen of toenames in sensorisch-discriminerende of emotioneel-motiverende pijnverwerking generaliseren naar het subjectieve responskanaal. Aan het einde van de testsessie vullen de deelnemers verschillende vragenlijsten in om te onderzoeken of bepaalde persoonlijkheidskenmerken gerelateerd zijn aan het leervermogen zoals getest in deze taken.

Substudie 2 Elke deelnemer voert één testsessie uit van ongeveer 1,5 uur op de Balgrist Campus, Balgrist University Hospital, Zürich. De steekproef zal bestaan ​​uit patiënten met aspecifieke musculoskeletale chronische pijn (N=31) en gezonde controles van dezelfde leeftijd en geslacht (N=31). Net als in Deelonderzoek 1 zal de testsessie de discriminatietaak en de vermijdingstaak omvatten om sensorisch-discriminerende en emotioneel-motiverende pijncomponenten onafhankelijk van elkaar te beoordelen. De taken worden in tegengewicht uitgevoerd. Na het verkrijgen van schriftelijke geïnformeerde toestemming, zullen de individuele hittepijndrempel en -tolerantie van de deelnemers worden bepaald, op basis waarvan de stimulatie-intensiteit die moet worden gebruikt bij de discriminatie en de vermijdingstaak zal worden berekend. Na deze beoordeling voeren de deelnemers de discriminatie- of de vermijdingstaak uit zoals in Deelonderzoek 1. In tegenstelling tot substudie 1 zal versterking in de vermijdingstaak worden geïmplementeerd om emotioneel-motiverende pijnreacties te verminderen, omdat wordt aangenomen dat patiënten al een verhoogde emotioneel-motiverende pijnverwerking vertonen in vergelijking met sensorisch-discriminerende pijnverwerking. Subjectieve beoordelingen van waargenomen pijnintensiteit en onaangenaamheid zullen binnen beide taken worden beoordeeld als controlevariabelen om te testen of toenames in sensorisch-discriminerende of emotioneel-motiverende pijnverwerking generaliseren naar het subjectieve responskanaal. Aan het einde van de testsessie vullen de deelnemers verschillende vragenlijsten in om te onderzoeken of bepaalde persoonlijkheidskenmerken verband houden met verhoogde emotioneel-motiverende pijnverwerking.

Steekproefgroottes voor deelonderzoek 1 en 2 zijn gebaseerd op a priori berekeningen van de steekproefomvang met G*Power 3.1 met een gewenste gemiddelde effectgrootte f=0,25, alfa=0,05, bèta=0,80, herhaalde metingen ANOVA tussen-binnen-onderwerp ontwerpen, en een uitvalpercentage van 10%. Uitkomstvariabelen () zullen worden geanalyseerd in afzonderlijke gemengde modelanalyses voor ANOVA-ontwerpen met geschikte factoren binnen en tussen subjecten. Associaties van primaire eindpunten () met persoonlijkheidskenmerken (secundaire uitkomstmaten) zullen worden geanalyseerd met behulp van Persoon- of Spearman-correlatiecoëfficiënten, waar van toepassing. Significantieniveaus worden ingesteld op 5%, aangepast met valse ontdekkingspercentages voor meerdere tests. Effectgroottes worden berekend in termen van gegeneraliseerde η2 en Cohen's d.

Deelstudie 3 Elke deelnemer voert één testsessie uit van ongeveer 1,25 uur op de Balgrist Campus, Balgrist University Hospital, Zürich. Er zullen gezonde vrijwilligers (N=30) worden aangeworven. Tijdens de testsessie zullen deelnemers een psychofysische taak uitvoeren om metacognitie in pijnperceptie te beoordelen als een indicator van de cognitief-evaluatieve pijncomponent. Het doel is om te beoordelen of metacognitie op pijnperceptie betrokken is en subjectieve beoordelingen van waargenomen pijn en hoe metacognitie zich verhoudt tot pijnintensiteit. Na het verkrijgen van schriftelijke geïnformeerde toestemming, zullen de individuele hittepijndrempel en -tolerantie van de deelnemers worden bepaald, op basis waarvan de stimulatie-intensiteit die in het experiment zal worden gebruikt, zal worden berekend. Na deze beoordeling voeren de deelnemers de cognitieve pijntaak uit. Binnen deze taak moeten deelnemers aangeven of ze een eerste of tweede hittepijnprikkel als hoger in intensiteit hebben ervaren, of de hogere als pijnlijk werd ervaren of niet, en hun vertrouwen in beide antwoorden. Daarnaast zullen deelnemers verschillende vragenlijsten invullen om te onderzoeken of bepaalde persoonlijkheidskenmerken en persoonlijke toestanden verband houden met metacognitie bij pijn.

De steekproefomvang van deelonderzoek 3 wordt bepaald volgens Kreft en Leeuw (2007) waarna een voldoende grote power wordt bereikt met een steekproefomvang van 30 deelnemers en 30 observaties om interacties tussen niveaus te identificeren. Deelonderzoek 3 volgt een inside subject design met herhaalde metingen. De taken die door elke deelnemer worden uitgevoerd, omvatten de binnen-proefpersoonfactor 'temperatuurverschil' (temperatuurverschillen tussen de eerste en tweede stimulus) en de binnen-proefpersoonfactor 'temperatuurniveau' (temperatuur ten opzichte van de individuele pijndrempel van elke stimulus) . De volgorde van de verschillende condities in elke taak zal worden toegepast met behulp van een gebalanceerde pseudo-willekeurige volgorde. Voor het testen van hypothese 1ai, 1bi en 1c wordt een t-toets uitgevoerd. Voor Hypothese 1aii en 1bii zijn chi-kwadraattoetsen gepland. Om hypothese 2a, 2c en 3 te testen zullen logistische hiërarchische voeringmodellen en voor hypothese 2b en 2d hiërarchische lineaire modellen worden uitgevoerd.

Binnen dit onderzoek zullen methodes ontwikkeld en gevalideerd worden die het mogelijk maken om verschillende componenten van de perceptie van pijn te scheiden, die momenteel nog niet beschikbaar zijn. Bovendien zal op basis van deze methoden een menselijk model worden ontwikkeld over hoe dergelijke componenten van pijn kunnen dissociëren, waardoor een prominente veronderstelling over factoren die cruciaal bijdragen aan de ontwikkeling en instandhouding van chronische pijn kan worden onderzocht. De verwachte resultaten zullen de basis vormen voor de ontwikkeling van nieuwe op mechanismen gebaseerde pijntherapieën.

Er zal gebruik worden gemaakt van psychofysische methoden gebaseerd op experimentele psychologie en pijnonderzoek, waarvan eerder is aangetoond dat ze succesvol zijn bij het onderzoeken van verschillende aspecten van pijnperceptie en de modulatie van pijnperceptie. De gebruikte methoden vallen binnen het standaardbereik van methoden uit menselijk pijnonderzoek en experimentele psychologie en houden slechts minimale risico's in voor deelnemers (zie hierboven "Risico-/batenanalyse").