Hjerneforbindelsesmønstre ved kroniske kjeveleddsforstyrrelser

Bevis på dysregulering av hjernekretsløp ved kronisk smerte generelt og ved kronisk temporomandibulær lidelse (TMD) smerte spesifikt er godt dokumentert. Blant antatte hjernekretsløp involvert i kronisk smertepatofysiologi er thalamokortikale hjernebaner, som overfører nociseptive signaler sentralt fra perifert vev. Baner mellom den mediale prefrontale cortex (mPFC) og den periaqueductal grå (PAG) regnes som en del av en antinociseptiv hjernekrets, siden de er nødvendige for å engasjere endogen smertemodulering. Dysfunksjon av endogen smertemodulering har blitt systematisk rapportert hos kroniske smertepasienter, og en metaanalyse av kliniske studier av TMD-pasienter utført av hovedetterforskeren og andre viste økt smertetilrettelegging og nedsatt smertehemming hos pasienter i forhold til smertefrie kontroller.

Endogen smertemodulering kan vurderes ved psykofysiske metoder. For eksempel kan smertetilpasning vurderes med tidsmessig summering av smerte (TSP) ved å bruke korte skadelige stimuli presentert gjentatte ganger over perifert vev ved >0,3 Hz. Smertehemming kan vurderes med betinget smertemodulasjon (CPM) ved å presentere skadelige stimuli over et kroppssted under samtidige skadelige stimuli andre steder for å indusere smertehemming. Nevroimaging-studier i smertefrie kontroller viste at funksjonell tilkobling innenfor thalamokortikale og antinociceptive hjernekretser er relatert til henholdsvis økt TSP og redusert CPM-respons. Det er ukjent om tilkoblingsmønstre i de thalamokortikale og antinociceptive hjernekretsene er endret hos kroniske TMD-pasienter, noe som gjenspeiler endogen smertemodulasjonsdysfunksjon. Kortikolimbiske veier som forbinder mPFC, amygdala og nucleus accumbens antas å spille en nøkkelrolle i kronisk smerte og spesifikt i emosjonsdrevet modulering av nociceptive signaler. Nylig viste en longitudinell studie at funksjonelle og strukturelle tilkoblingsmønstre bestemt fra nevrobildedata mellom disse regionene forutsier overgang fra akutte til kroniske ryggsmerter. En populasjonsstudie av TMD-smertepasienter viste at omtrent 64 % av disse pasientene også har komorbide korsryggsmerter, og det er derfor mulig at pasienter med kroniske TMD-smerte kan vise hjerneforbindelsesmønstre som ligner på de som er identifisert hos pasienter med vedvarende ryggsmerter.

Funksjonell hjernetilkobling vurderes vanligvis fra funksjonell magnetisk resonansavbildning i hviletilstand (fMRI), der deltakerne lå i ro under fMRI-skanninger for å måle intrinsic functional connectivity (FC). Tilkoblingsmønstre innenfor de thalamokortikale, kortikolimbiske og antinociseptive kretsene beskrevet ovenfor ble bestemt ved å bruke denne tradisjonelle tilnærmingen for FC-vurdering. Nyere studier gikk bort fra denne tradisjonelle tilnærmingen og vurderte FC under presentasjon av skadelige stimuli under fMRI-datainnsamling og identifiserte fremkalte FC-endringer. Disse studienes resultater tyder på at skadelige stimuli påvirker tilkoblingsmønstre i hjernekretsløp involvert i smertebehandling hos smertefrie deltakere og hos fibromyalgipasienter. Dermed er det rimelig at psykofysisk testing for smertetilrettelegging (f.eks. TSP) og smertehemming (f.eks. CPM) kan reflektere endringer i tilkoblingsmønstre i hjernekretsløp assosiert med smertemodulering. Hvis bekreftet, kan disse fremkalte tilkoblingsmønstrene identifisert fra engasjerende endogen smertemodulering tjene som en "signatur" for smertemodulering hos individer, lik en "funksjonell connectome fingerprinting" som er demonstrert for å forutsi væskeintelligens hos friske deltakere ved å bruke data fra Human Connectome Project ( HCP).

Sammenlagt antyder disse resultatene nye tilnærminger for å undersøke dysregulering av hjernekretsløp ved kronisk TMD-smerter med fokus på hjernetilkobling, som kan tjene som unike kroniske smerte-"signaturer" relatert til endogen smertemodulasjonsfunksjon. Det er et kritisk behov for å bestemme potensialet til hjernekretsers tilkoblingsmønstre for å tjene som signaturer for smerterelatert funksjonshemming. Å adressere dette kritiske behovet vil gi nye måter å identifisere undergrupper av kroniske TMD-smertepasienter som reagerer dårlig på behandling. Å lukke dette gapet i vår kunnskap har et rimelig potensiale til å gi muligheten for utvikling av presise og gyldige hjerneavbildningsmetoder som støtter raffinert fenotyping av kroniske TMD-smertepasienter, noe som fører til tidlig identifisering av pasienter med dårlig prognose.

Kronisk smerte forårsaker lidelse for flere amerikanere enn hjertesykdom, diabetes og kreft til sammen, og TMD er den nest hyppigst forekommende muskel-skjeletttilstanden som resulterer i smerte og funksjonshemming etter kroniske ryggsmerter. TMD påvirker omtrent 5-12 % av befolkningen, med årlige estimater for økonomisk innvirkning som varierer mellom $4 milliarder per NIDCR og $32 milliarder ifølge en studie sponset av Agency for Healthcare Research and Quality. Smerterelatert funksjonshemming påvirker pasientens livskvalitet betydelig, og en undergruppe av kroniske TMD-smertepasienter har høy smerterelatert funksjonshemming, som identifisert av Graded Chronic Pain Scale (GCPS), og disse pasientene har dårlige prognoser - selv med behandling - og høyere helsekostnader.

Omtrent halvparten til to tredjedeler av individer med TMD søker behandling, og av disse vil ca. 15 % utvikle kroniske smerter. Pasienter med kroniske TMD-smerte har smerte vedvarende ≥6 måneder, og det er godt akseptert at patofysiologi av kronisk TMD-smerte inkluderer dysregulering av hjernekretsløp. Nyere bevis tyder på at hjernefunksjonelle og anatomiske egenskaper, nemlig tilkoblingsmønstre innenfor spesifikke hjernekretsløp, er relatert til prosessering, modulering og vedvarende smerte. Hjernetilkoblingsmønstre i den thalamokortikale kretsen er assosiert med uttrykk for endogen smertetilrettelegging, mens tilkoblingsmønstre mellom prefrontal cortex og hjernestammekjerner, en antinociseptiv krets, er relatert til endogen smertehemming. I tillegg forutsier hjernetilkoblingsmønstre innenfor kortikolimbiske veier involvert i den følelsesdrevne moduleringen av nociseptive signaler overgang fra akutt til kronisk ryggsmerter. Disse tilkoblingsmønstrene i thalamokortikale, antinociceptive og kortikolimbiske hjernekretser har ikke blitt beskrevet hos kroniske TMD-pasienter, og det er ukjent om tilkoblingsmønstre i disse hjernekretsene kan skille kroniske TMD-pasienter basert på smerterelatert funksjonshemming.