Nevrale og psykologiske mekanismer for smerteoppfatning

Objektiv

Smerte er et av de viktigste signalene for en organismes overlevelse. Veiene som overfører skadelige input fra periferien til sentralnervesystemet er sterkt bevart på tvers av menneske- og dyremodeller. Hos mennesker er den ultimate opplevelsen av smerte også sterkt påvirket av psykologiske faktorer. For eksempel fører placeboeffekten til robust smertelindring og kan påvirke responser på skadelige stimuli i den menneskelige hjernen. Imidlertid forblir de psykologiske og nevrobiologiske mekanismene som psykologiske faktorer påvirker smerte stort sett ukjente med.

Smerte kan moduleres av eksplisitte oppfatninger om behandlinger, tidligere erfaring og læring, mellommenneskelige prosesser som støtter pasient-leverandør-forholdet og kontekstuelle faktorer knyttet til behandlingsmiljøet. I den foreslåtte serien av eksperimenter vil vi systematisk undersøke de nevrale og psykologiske mekanismene som medierer effekten av disse faktorene på akutt smerte. Vi vil fokusere på forventninger, oppmerksomhet, følelser, kondisjonering/assosiativ læring og sosiale faktorer. Disse eksperimentene vil hovedsakelig bruke funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI) og psykofysiologiske målinger, samt atferdsanalyser og selvrapporter. Vi vil undersøke effektene av ulike typer smerterelaterte forventninger på beslutninger om smerte samt responser i hjernen og periferien. Vi vil også sammenligne akutt smerte med andre hedoniske og perseptuelle prosesser. Dette vil tillate oss å skille prosesser som er unike for smertepersepsjon fra de som ikke er spesifikke for smerte, for eksempel prosesser involvert i persepsjon og beslutningstaking på tvers av domener.

Sammen har den foreslåtte serien med eksperimenter som mål å belyse de psykologiske, nevrobiologiske og fysiologiske mekanismene som modulerer smerte. Dette kan igjen identifisere mål for smertebehandling og informere mekanistiske studier av endret smertebehandling i kliniske populasjoner.

Studiepopulasjon

Vi planlegger å rekruttere 500 friske frivillige mellom 18 og 50 år.

Design

Målet med den foreslåtte serien av eksperimenter er å forstå hvordan forventninger, oppmerksomhet og følelser påvirker akutt smerte. Vi vil manipulere forventninger om skadelige stimuli ved hjelp av assosiativ læring og verbale instruksjoner, både innen fag og mellom grupper. Vi vil måle beslutninger om smerteopplevelse (selvrapportering) samt nevrale og fysiologiske responser på skadelige stimuli som forårsaker smerte. Vi vil kombinere beregningsmodellering med avanserte neuroimaging-analyser for å isolere de nevrale og psykologiske mekanismene som medierer effekten av forventninger, oppmerksomhet og følelser på subjektiv smerte. For å bestemme spesifisiteten til disse mekanismene, vil vi sammenligne akutte smertemodaliteter (f.eks. termisk smerte versus sjokkindusert smerte), og vi vil kontrastere smerte med andre hedoniske og perseptuelle domener (f.eks. smak).

Utfallsmål

Avhengige variabler for alle eksperimenter vil inkludere avgjørelser om smerte og/eller andre oppfatninger (f.eks. søthet i en smak) målt med visuelle analoge skalaer, reaksjonstid, fysiologiske responser (f.eks. hudkonduktans, pupillutvidelse) og/eller FET-aktivering i regioner av interesse. Vi er spesielt interessert i prosesser innenfor nettverket av regioner som er kjent for å være involvert i smertebehandling (smertebehandlingsnettverk, PPN), samt responser i prefrontal cortex (PFC), ventral striatum (VS) og amygdala. Vi antar at nociceptive stimuli og smertevurderinger vil være assosiert med unike aktiveringsmønstre innenfor PPN, mens responser i regioner assosiert med verdi, utøvende funksjon og beslutningstaking vil være vanlige på tvers av utfall.