Sensorisch bewijs en verwachtingen bij pijnverwerking
30 maart 2021 bijgewerkt door: Markus Ploner, Technical University of Munich
De rol van sensorisch bewijs en verwachtingen bij de cerebrale verwerking van pijn
Pijn is een zeer complex en subjectief fenomeen dat niet alleen is geworteld in sensorische informatie, maar ook wordt gevormd door cognitieve processen zoals verwachting.
De interactie van hersenactiviteit die zintuiglijke informatie en verwachting bij pijnverwerking vastlegt, wordt echter niet volledig begrepen.
Voorspellende coderingsmodellen postuleren specifieke hypothesen over de wisselwerking tussen bottom-up sensorische informatie en top-down verwachtingen in termen van respectievelijk voorspellingsfouten en voorspellingen.
Ze impliceren verder hersenoscillaties op verschillende frequenties, die een cruciale rol spelen bij het verwerken van voorspellingsfouten en voorspellingen.
Meer specifiek suggereert recent bewijs in visuele en auditieve modaliteiten dat voorspellingen worden weerspiegeld door alfa- (8-13 Hz) en bèta-oscillaties (14-30 Hz) en voorspellingsfouten door gamma-oscillaties (60-100 Hz).
Voor de verwerking van pijn zijn deze frequentiespecifieke relaties tot nu toe echter niet aan de orde geweest.
Het huidige project heeft tot doel hersenactiviteit te onderzoeken die voorspellingen, voorspellingsfouten en sensorisch bewijs in pijnverwerking weerspiegelt met behulp van een cueing-paradigma.
Hiervoor gaan we bij 50 gezonde proefpersonen pijnprikkels met lage en hoge intensiteit toepassen op de dorsale zijde van de linkerhand.
Een visuele cue, voorafgaand aan elke pijnlijke stimulus, zal de intensiteit van de opeenvolgende pijnlijke stimulus (laag vs. hoog) voorspellen met een waarschijnlijkheid van 75%.
Na elke pijnlijke stimulus wordt de deelnemers gevraagd om de waargenomen pijnintensiteit te beoordelen.
Elektro-encefalografie (EEG) en huidgeleiding worden continu geregistreerd tijdens anticipatie- en stimulatie-intervallen.
Dit paradigma stelt ons in staat om enerzijds pijngerelateerde hersenreacties van valide en ongeldige cued trials, d.w.z. de representatie van de voorspellingsfout, te vergelijken.
Aan de andere kant kan hersenactiviteit gerelateerd aan voorspellingen worden onderzocht in het anticipatie-interval voorafgaand aan de pijnlijke stimulus door proeven met signalen van lage en hoge intensiteit te vergelijken.
Verder zullen we modellen vergelijken, waaronder voorspellingen, voorspellingsfouten en sensorisch bewijs om de betrokkenheid van elke hersenreactie bij het verwerken van sensorische informatie en verwachtingen vast te stellen.
De resultaten van het onderzoek beloven het samenspel van voorspellingen, voorspellingsfouten en sensorisch bewijs bij pijnverwerking op te helderen en hoe deze differentieel verband houden met neurale oscillaties op verschillende frequentiebanden en pijnopgewekte reacties.
Studie Overzicht
Toestand
Voltooid
Gedetailleerde beschrijving
Niet nodig
Studietype
Ingrijpend
Inschrijving (Werkelijk)
50
Fase
- Niet toepasbaar
Contacten en locaties
In dit gedeelte vindt u de contactgegevens van degenen die het onderzoek uitvoeren en informatie over waar dit onderzoek wordt uitgevoerd.
Studie Locaties
-
-
Bavaria
-
Munich, Bavaria, Duitsland, 81675
- Department of Neurology, Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München
-
-
Deelname Criteria
Onderzoekers zoeken naar mensen die aan een bepaalde beschrijving voldoen, de zogenaamde geschiktheidscriteria. Enkele voorbeelden van deze criteria zijn iemands algemene gezondheidstoestand of eerdere behandelingen.
Geschiktheidscriteria
Leeftijden die in aanmerking komen voor studie
18 jaar tot 65 jaar (VOLWASSEN, OUDER_ADULT)
Accepteert gezonde vrijwilligers
Ja
Geslachten die in aanmerking komen voor studie
Allemaal
Beschrijving
Inclusiecriteria:
- Leeftijd 18-65 jaar
- Rechtshandigheid
- Schriftelijke geïnformeerde toestemming
Uitsluitingscriteria:
- Zwangerschap
- Neurologische of psychiatrische aandoeningen (bijv. epilepsie, beroerte, depressie, angststoornissen)
- Ernstige algemene ziekten (bijv. tumoren, diabetes)
- Huidziekten (bijv. dermatitis, psoriasis of eczeem)
- Huidige of terugkerende pijn
- Regelmatige inname van medicatie
- Chirurgische ingrepen waarbij het hoofd of het ruggenmerg betrokken is
- Metalen (behalve titanium) of elektronische implantaten
- Bijwerkingen na eerdere thermische stimulatie
Studie plan
Dit gedeelte bevat details van het studieplan, inclusief hoe de studie is opgezet en wat de studie meet.
Hoe is de studie opgezet?
Ontwerpdetails
- Primair doel: FUNDAMENTELE WETENSCHAP
- Toewijzing: NA
- Interventioneel model: SINGLE_GROUP
- Masker: GEEN
Wapens en interventies
Deelnemersgroep / Arm |
Interventie / Behandeling |
|---|---|
|
EXPERIMENTEEL: Verwachting en experimentele pijn bij mensen
|
In het experimentele paradigma zullen 160 pijnlijke stimuli van twee intensiteiten (3 J, 3,5 J) worden aangebracht op de dorsale zijde van de linkerhand met behulp van het hierboven vermelde laserapparaat.
Voorafgaand aan elke pijnlijke stimulus worden visuele aanwijzingen (bijv. blauwe stip en geel vierkant) op een scherm gepresenteerd die de intensiteit van de volgende stimulus (lage en hoge intensiteit) aangeven met een nauwkeurigheid van 75%.
De contingenties van de visuele aanwijzingen zullen expliciet aan de deelnemers worden meegedeeld.
|
Wat meet het onderzoek?
Primaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
Verbale pijnscore (NRS; 0: 'geen pijn' tot 100: 'maximaal draaglijke pijn')
Tijdsspanne: Gedurende 40 minuten van het experimentele paradigma
|
Er worden 160 pijnprikkels toegepast op de linkerhand van de deelnemers.
Deelnemers wordt gevraagd om de waargenomen pijnintensiteit van elke stimulus verbaal te beoordelen op een numerieke beoordelingsschaal (zie hierboven).
|
Gedurende 40 minuten van het experimentele paradigma
|
|
Oscillerende en opgeroepen hersenreacties pre- en poststimulus
Tijdsspanne: Gedurende 40 minuten van het experimentele paradigma
|
EEG inclusief 64 kanalen zal worden opgenomen.
In offline analyses zal het vermogen van oscillerende hersenactiviteit worden gekwantificeerd in de alfa- (8-13 Hz), bèta- (14-30 Hz) en gamma- (60-100 Hz) frequentiebanden.
Daarnaast zullen laser-evoked potentials (LEP's) worden gekwantificeerd met betrekking tot amplitudes en latenties.
|
Gedurende 40 minuten van het experimentele paradigma
|
Secundaire uitkomstmaten
Uitkomstmaat |
Maatregel Beschrijving |
Tijdsspanne |
|---|---|---|
|
SCR's (µS)
Tijdsspanne: Gedurende 40 minuten van het experimentele paradigma
|
SCR's worden opgenomen met behulp van twee elektroden die zijn bevestigd aan de wijs- en middelvinger van de linkerhand.
|
Gedurende 40 minuten van het experimentele paradigma
|
Medewerkers en onderzoekers
Hier vindt u mensen en organisaties die betrokken zijn bij dit onderzoek.
Sponsor
Medewerkers
Onderzoekers
- Hoofdonderzoeker: Markus Ploner, Prof Dr med, Department of Neurology, Klinikum rechts der Isar, TUM
Publicaties en nuttige links
De persoon die verantwoordelijk is voor het invoeren van informatie over het onderzoek stelt deze publicaties vrijwillig ter beschikking. Dit kan gaan over alles wat met het onderzoek te maken heeft.
Algemene publicaties
- Bastos AM, Usrey WM, Adams RA, Mangun GR, Fries P, Friston KJ. Canonical microcircuits for predictive coding. Neuron. 2012 Nov 21;76(4):695-711. doi: 10.1016/j.neuron.2012.10.038.
- Bastos AM, Vezoli J, Bosman CA, Schoffelen JM, Oostenveld R, Dowdall JR, De Weerd P, Kennedy H, Fries P. Visual areas exert feedforward and feedback influences through distinct frequency channels. Neuron. 2015 Jan 21;85(2):390-401. doi: 10.1016/j.neuron.2014.12.018. Epub 2014 Dec 31.
- Buchel C, Geuter S, Sprenger C, Eippert F. Placebo analgesia: a predictive coding perspective. Neuron. 2014 Mar 19;81(6):1223-1239. doi: 10.1016/j.neuron.2014.02.042.
- de Lange FP, Heilbron M, Kok P. How Do Expectations Shape Perception? Trends Cogn Sci. 2018 Sep;22(9):764-779. doi: 10.1016/j.tics.2018.06.002. Epub 2018 Jun 29.
- Egner T, Monti JM, Summerfield C. Expectation and surprise determine neural population responses in the ventral visual stream. J Neurosci. 2010 Dec 8;30(49):16601-8. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2770-10.2010.
- Fazeli S, Buchel C. Pain-Related Expectation and Prediction Error Signals in the Anterior Insula Are Not Related to Aversiveness. J Neurosci. 2018 Jul 18;38(29):6461-6474. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0671-18.2018. Epub 2018 Jun 22.
- Geuter S, Boll S, Eippert F, Buchel C. Functional dissociation of stimulus intensity encoding and predictive coding of pain in the insula. Elife. 2017 May 19;6:e24770. doi: 10.7554/eLife.24770.
- Todorovic A, de Lange FP. Repetition suppression and expectation suppression are dissociable in time in early auditory evoked fields. J Neurosci. 2012 Sep 26;32(39):13389-95. doi: 10.1523/JNEUROSCI.2227-12.2012.
- Todorovic A, van Ede F, Maris E, de Lange FP. Prior expectation mediates neural adaptation to repeated sounds in the auditory cortex: an MEG study. J Neurosci. 2011 Jun 22;31(25):9118-23. doi: 10.1523/JNEUROSCI.1425-11.2011.
Studie record data
Deze datums volgen de voortgang van het onderzoeksdossier en de samenvatting van de ingediende resultaten bij ClinicalTrials.gov. Studieverslagen en gerapporteerde resultaten worden beoordeeld door de National Library of Medicine (NLM) om er zeker van te zijn dat ze voldoen aan specifieke kwaliteitscontrolenormen voordat ze op de openbare website worden geplaatst.
Bestudeer belangrijke data
Studie start (WERKELIJK)
1 maart 2020
Primaire voltooiing (WERKELIJK)
1 december 2020
Studie voltooiing (WERKELIJK)
1 december 2020
Studieregistratiedata
Eerst ingediend
3 maart 2020
Eerst ingediend dat voldeed aan de QC-criteria
3 maart 2020
Eerst geplaatst (WERKELIJK)
5 maart 2020
Updates van studierecords
Laatste update geplaatst (WERKELIJK)
1 april 2021
Laatste update ingediend die voldeed aan QC-criteria
30 maart 2021
Laatst geverifieerd
1 maart 2021
Meer informatie
Termen gerelateerd aan deze studie
Trefwoorden
Andere studie-ID-nummers
- 03/2020
Plan Individuele Deelnemersgegevens (IPD)
Bent u van plan om gegevens van individuele deelnemers (IPD) te delen?
JA
Beschrijving IPD-plan
Gepseudonimiseerde datasets van individuele deelnemers zullen beschikbaar worden gesteld in de online repository van OSF [https://osf.io/]
bij publicatie.
Informatie over medicijnen en apparaten, studiedocumenten
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd geneesmiddel
Nee
Bestudeert een door de Amerikaanse FDA gereguleerd apparaatproduct
Nee
Deze informatie is zonder wijzigingen rechtstreeks van de website clinicaltrials.gov gehaald. Als u verzoeken heeft om uw onderzoeksgegevens te wijzigen, te verwijderen of bij te werken, neem dan contact op met register@clinicaltrials.gov. Zodra er een wijziging wordt doorgevoerd op clinicaltrials.gov, wordt deze ook automatisch bijgewerkt op onze website .