Økt emosjonell-motiverende prosessering hos pasienter med kroniske smerter og dens nevrale korrelater

Kronisk smerte er et stort personlig og samfunnsmessig problem som forårsaker enorm lidelse og reduksjon i livskvalitet samt enorme sosioøkonomiske kostnader (f. estimert til 11,2 millioner CHF av direkte og indirekte kostnader for kroniske ryggsmerter i Sveits i 2011. 90 % av pasientene med kroniske ryggsmerter faller inn under kategorien uspesifikke smerter, det vil si smerte uten klar medisinsk forklaring beskrevet som kronisk primær smerte i den nye International Classification of Diseases ICD-11 (World Health Organization). Denne mangelen på medisinsk forklaring hemmer alvorlig diagnostiske prosedyrer og effektive behandlinger. For slike uspesifikke smerter er sterke påvirkninger av emosjonelle og kognitive faktorer kjent. Imidlertid fokuserer flertallet av smerteforskning på molekylære og nevronale mekanismer for nocisepsjon (dvs. nevrale koding og prosessering av faktisk eller potensielt vevskadende hendelser) uten å relatere slike prosesser til den subjektive opplevelsen av og lidelsen fra smerte og modulerende psykologisk emosjonell-motivasjon. påvirkninger. Tatt i betraktning den store kategorien uspesifikk smerte og det faktum at effektiv behandling mangler, er det nødvendig med mer forskning etter et mekanismeorientert rammeverk med fokus på emosjonelle-motiverende smertekomponenter og relaterte psykologiske mekanismer, som gjort her.

Oppfatningen av smerte er flerdimensjonal: International Association for the Study of Pain (IASP) definerer smerte som "en ubehagelig sensorisk og emosjonell opplevelse assosiert med faktisk eller potensiell vevsskade, eller beskrevet i form av slik skade", og fremhever det avgjørende poenget at smerte omfatter alltid følelsesmessige komponenter. Spesielt omfatter smerte sensorisk-diskriminerende, emosjonelt-motiverende og kognitivt-evaluerende komponenter som opprinnelig foreslått i Melzacks trepartsmodell for smerte. Vanligvis er de sansediskriminerende og emosjonelt-motiverende komponentene godt tilpasset; men disse komponentene kan dissosiere. Mange mennesker synes for eksempel en smertefull massasje er behagelig eller liker å spise varm chili, sannsynligvis gjennom en ny vurdering av den smertefulle følelsen. Ekstreme eksempler er prefrontal lobotomi, cingulotomi eller sterk morfinanalgesi hvor smerte fortsatt gjenkjennes i sin sensorisk-diskriminerende dimensjon, men mister sin aversivitet og trussel. Et slikt tap av følelsesmessig-motiverende smertekomponenter kan føre til alvorlige skader og livstruende tilstander. Selv om disse eksemplene kun berører svært få mennesker, illustrerer de et konseptuelt viktig poeng: Emosjonelle-motiverende aspekter er drivkraften i smerte.

Dissosiasjonen av smertekomponenter: Som beskrevet ovenfor og som en idé iboende til Melzacks tredelte modell for smerte, kan de forskjellige smertekomponentene dissosiere. De underliggende mekanismene for hvordan en slik dissosiasjon kan utvikles og opprettholdes er stort sett uklare. Basert på tidligere funn ser operante og assosiative læringsmekanismer ut til å være sannsynlige kandidater.

Ved å bruke mekanismene for assosiativ kondisjonering, viste et motkondisjoneringseksperiment en imponerende dissosiasjon mellom sensorisk diskriminerende og emosjonell-motiverende smertekomponenter. Motkondisjonering er en spesifikk form for klassisk kondisjonering som brukes til å redusere negativ stimulusvalens gjennom en ny assosiasjon mellom en atferd og en stimulus med en positiv valens. For eksempel brukte Eroféeva dette prinsippet i sammenheng med smerte, og paret en positiv stimulus (mat) med en aversiv smertefull stimulans hos hunder. Den appetittive responsen på den positive stimulansen erstattet gradvis og fullstendig aversive smerteresponser, noe som tyder på at smerten mistet sin motvilje, og dermed reduserte den emosjonelle-motiverende komponenten. Men siden hundene fortsatt brukte den smertefulle stimulansen til å forutsi den givende stimulansen, må sensorisk diskriminerende smertekomponenter ha blitt bevart. Dette eksemplet illustrerer at læring kan være en mekanisme som ligger til grunn for en gradvis dissosiasjon av sensorisk-diskriminerende og emosjonelt-motiverende smertekomponenter.

Det negative hedoniske skiftet i kronisk smerte: I tråd med observasjonen av at læring knyttet til en dissosiasjon av ulike smertekomponenter kan endres, ser emosjonelle-motiverende komponenter ut til å dominere over sensorisk diskriminerende komponenter i kronisk smerte. For eksempel betegnet den innflytelsesrike Fear-Avoid-ance Model of Pain kronisk smerte som "overdreven smerteoppfatning" i sin tidligste versjon, på grunn av uforholdsmessig forsterket emosjonell-motivasjon i forhold til sensorisk diskriminerende smertekomponenter. Slik økt emosjonell-motiverende smerteoppfatning gjenspeiles ofte hos kroniske smertepasienter i økt smerteaversivitet og smerteunngåelsesadferd. Videre og i tråd med slike økninger, tyder nyere funn på at smertebehandling er preget av et funksjonelt skifte fra nociseptive til ikke-nociseptive emosjonelle hjernekretsløp ved kronisk smerte, spesielt til fronto-striatale kretsløp. Et slikt skifte i kronisk smerte passer med observasjonen av økt negativ affekt og svekket motivert atferd, speilet i anhedoni (dvs. manglende evne til å føle glede) og svært høy komorbiditet (opptil 86 %) mellom kronisk smerte og affektive forstyrrelser. Basert på slike observasjoner har kronisk smerte blitt beskrevet for å indusere et negativt hedonisk skifte. Selv om dette forslaget har blitt sitert ofte og er overbevisende for å forklare utviklingen og vedlikeholdet av uspesifikke kroniske smerter, har de underliggende mekanismene for et slikt skifte ikke blitt undersøkt direkte så langt. Det er vist at pasienter med konstante kroniske ryggsmerter har økt aktivering i den mediale prefrontale cortex (mPFC) og i amygdala, samt økt forekomst av hvit substans og økte funksjonelle forbindelser mellom mPFC, nucleus accumbens (NAcc) og amygdala sammenlignet med restituerte pasienter og friske kontroller. Av spesiell betydning forutsier endrede fronto-striatale kretsløp, spesielt den økte funksjonelle tilkoblingen mellom NAcc og ventromedial prefrontal cortex (vmPFC), overgangen fra subakutt til kronisk smerte. Dessuten er viktigheten av NAcc-vmPFC-tilkoblingen for modulering av smerteoppfatning blitt bekreftet hos friske personer.

Målet med denne studien er derfor (1) å illustrere at emosjonelle-motivasjonskomponenter øker i forhold til sensorisk diskriminerende komponenter ved kronisk smerte, (2) å vise at økte emosjonelle motiverende smerteresponser ved kronisk smerte også kan være redusert ved motkondisjonering, noe som fører til en normalisering av smerteoppfatning i forhold til friske individer også, og (3) for å vurdere den nevrale korrelasjonen av motkondisjoneringseffektene på emosjonelle-motiverende smerteresponser, spesielt endringer i funksjonell tilkobling yin fronto-striatale nettverk.

Tiltenkt intervensjon: Alle deltakerne utfører en psykofysisk oppgave for å vurdere sensorisk diskriminerende og emosjonelt-motiverende smerteresponser samtidig. I delstudie 1 vil et assosiativt læringsparadigme bli implementert for å dissosiere de sensorisk-diskriminerende smerteresponsene sammenlignet med emosjonelle-motiverende smerteresponser ved monetær forsterkning. I delstudie 2 vil effektene av motkondisjoneringen på fronto-striatale nettverk vurderes ved MR.

Potensial for ny vitenskapelig generaliserbar kunnskap: Vår kunnskap om de grunnleggende smertemekanismene økte raskt de siste årene. Likevel er behandling av kroniske smerter overraskende mislykket. Spesielt pasienter som lider av uspesifikke smerter får ofte ikke effektiv behandling. Dette gapet mellom grunnleggende kunnskap og anvendt behandling er sannsynligvis forårsaket av et misforhold mellom forskningsfokus og pasientenes subjektive klager. Grunnforskning fokuserer på nevrobiologiske grunnmekanismer, bl.a. på molekylært og nevronalt nivå. Selv om det er udiskutabelt av høy relevans for vår forståelse av pian, er det vanskelig å overføre disse grunnleggende mekanismene direkte til den mangefasetterte opplevelsen av smerte hos mennesker, fordi dette kan moduleres sterkt av emosjonelle og kognitive prosesser. Målet med denne studien er å gi et betydelig bidrag til å miste dette gapet ved (1) å tilby nye metoder som trengs for en hensiktsmessig undersøkelse av problemet som er skissert og (2) ved å samle ny kunnskap om smertemekanismer som er relevante for utvikling og vedlikehold av kroniske smerte.

Denne studien er en klinisk studie kategori A fordi den inkluderer en intervensjon som verken er et medikament eller en transplantasjon. Risikoen for deltakerne er minimal.