H-coil TMS for å redusere smerte: En pilotstudie som evaluerer relativ effektivitet av H1 vs H7 coil

Kroniske smerter er et alvorlig folkehelseproblem med anslag så høyt som nesten halvparten av den voksne befolkningen opplever en form for smerte som varer i mer enn 6 måneder. Kronisk bruk av opiater er en raskt eskalerende krise i USA, med over 4,3 millioner amerikanere avhengige av opiat-analgetika, en eskalerende frekvens av overdosedødsfall på opiat, og en gjenoppblomstring av intravenøs heroinbruk som fører til totale samfunnskostnader på over 55 milliarder dollar. Mens opiater er effektive til å behandle akutte smerter, utvikles toleranse for de smertestillende effektene raskt, noe som fører til høyt misbruksansvar og avhengighetspotensial. Følgelig vil utviklingen av en ny, ikke-farmakologisk intervensjon for å behandle smerte, slik som repeterende transkraniell magnetisk stimulering (rTMS), som vil gi smertestillende fordel samtidig som den direkte remodellerer de nevrale kretsene som er ansvarlige for kognitiv kontroll over opiatsug, fylle en stadig større presserende folkehelsebehov.

Akutt smerte er assosiert med forhøyet magnetisk resonanstomografi (MRI) blodoksygennivåavhengig (FET) signal i mål av stigende nociseptive fibre, inkludert insula, dorsal anterior cingulate (dACC), thalamus og somatosensorisk cortex - 'Smertenettverket' . Opplevd smerte, og tilsvarende FET-signal i Pain Network, dempes av 10 Hz rTMS (en form for hjernestimulering som resulterer i langsiktig potensering (LTP) til venstre dorsolateral prefrontal cortex (dlPFC, en node i Executive Control Network) . Dr. Borckardt var den første personen som demonstrerte at når LTP-lignende dlPFC rTMS ble levert på det postoperative utvinningsrommet, brukte pasienter mindre morfin på sykehuset og krever mindre morfin på lang sikt. Disse smertestillende effektene er nå viden kjent, med over 33 kliniske studier som bruker rTMS som et verktøy for å redusere akutte og kroniske smerter i ulike kliniske populasjoner.

Disse dataene tyder alle på at LTP-lignende DLPFC rTMS er en veldig sterk kandidat som lindre kroniske smerter (LTP-lignende dlPFC rTMS (strategi 1, mål 1)). En alternativ tilnærming, *som også kan være rettet mot opiatsug*, er å dempe smertenettverket (gjennom langtidsdepresjon (LTD) av ventromedial PFC) (LTD-lignende mPFC rTMS, strategi 2, mål 1). I en kohort på 49 individer med kroniske smerter demonstrerte Dr. Hanlon (Primæretterforsker) nylig at LTD-lignende mPFC rTMS reduserte baseline BOLD-signalet i flere områder av interesse (ROIs) *involvert i trang som også overlapper med Pain Network* ( f.eks. dACC og Insula). For å parametrisk evaluere disse 2 lovende behandlingsstrategiene, har etterforskeren utviklet et 1-besøks tverrsnittsdesign der en kohort av friske kontrollindivider vil motta kvantitativ sensorisk testing før og etter rTMS med H1 og H7-spolen for dlPFC-stimulering (strategi 1) ) og mPFC-depresjon (strategi 2), henholdsvis. Utforskeren vil også måle subjektive smertevurderinger. Etterforskeren har som mål å:

Mål 1. Kvantifiser effektene av LTP-lignende og LTD-lignende RTMS på kvantitativ sensorisk testing Hypotese: Den termiske smertetoleransen til individer i disse to gruppene vil øke etter én økt med rTMS administrert av H1- og H7-spoledesignet i forhold til humbug.

Mål 2. Evaluere effekten av rTMS på subjektiv opplevelse av ubehag. Hypotese: Subjektiv opplevelse av ubehag vil avta i forhold til sham hos individer etter én økt med LTP-lignende eller LTD-lignende rTMS administrert til henholdsvis dlPFC og mPFC.

Den relative effekten av strategi 1 vs. 2 vil direkte oversettes til utvikling av en stor klinisk studie av rTMS som et innovativt, nytt behandlingsalternativ for smerte hos opiatavhengige individer.