Wazopresyna i percepcja bólu w mózgu

Celem tych badań jest zbadanie, w jaki sposób wazopresyna (AVP) wpływa na mechanizmy nerwowe związane z analgezją indukowaną obserwacją. Dokładniej, badacze określą, w jaki sposób obserwacja innej osoby doświadczającej analgezji kształtuje późniejsze reakcje behawioralne i neuronalne na bolesną stymulację.

Cel 1: Zbadanie, w jaki sposób AVP wpływa na mechanizmy nerwowe związane z analgezją indukowaną obserwacją.

Hipoteza 1: Badacze spodziewają się, że AVP zwiększy aktywację w obszarach mózgu zaangażowanych w poznanie społeczne.

Ogólnym celem jest określenie wpływu AVP na mechanizmy mózgu związane z analgezją indukowaną obserwacją. Ten eksperyment ma projekt badania międzyosobniczego. Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do grupy AVP i grupy kontrolnej. Zarówno eksperymentator, jak i uczestnik będą zaślepieni co do przydziału uczestnika. Uczestnicy z grupy AVP otrzymają donosową AVP, a uczestnicy z grupy kontrolnej otrzymają donosową sól fizjologiczną przed eksperymentem fMRI. Uczestnicy mają 50% szans na umieszczenie w którejś z grup. Eksperyment w skanerze fMRI jest podzielony na dwie fazy: fazę obserwacyjną, w której uczestnicy będą oglądać wideo demonstratora doświadczającego analgezji, oraz fazę testową, w której uczestnicy badania otrzymają ból cieplny, aby zbadać, w jaki sposób wpłynęło to na odczuwanie bólu. Podczas obu faz będzie występował stan placebo (ból z oczekiwaniem na otrzymanie leczenia) i stan kontrolny (ból bez oczekiwania na otrzymanie leczenia). Wszyscy uczestnicy przejdą obie fazy, w tym fazę obserwacyjną i testową.

Oczekiwanie analgezji związane z aktem otrzymania leczenia (np. środka przeciwbólowego) może zmniejszyć odczuwanie bólu, nawet jeśli ten zabieg jest w rzeczywistości substancją obojętną (np. placebo). Oczekiwania co do leczenia przeciwbólowego można uzyskać na kilka różnych sposobów, w tym poprzez bezpośrednie doświadczenie analgezji (tzn. pacjent dowiaduje się, że po zażyciu określonego leku ból ustąpi), instrukcje słowne (np. lekarz mówi pacjentowi, że określony lek zmniejszy ból ) lub obserwacja społeczna (tj. pacjent obserwuje ustąpienie bólu u innego pacjenta po przyjęciu przez niego określonego leku).

Bezpośrednie doświadczenie ulgi w bólu w kontekście wskazówek dotyczących leczenia (tj. kondycjonowanie) zmniejsza późniejszą percepcję bólu, gdy obecne są te same sygnały terapeutyczne. Neuronowe podstawy tego, w jaki sposób oczekiwania na leczenie są nabywane podczas kondycjonowania, zostały wcześniej zbadane. Badania te wskazują, że kora przedczołowa jest zaangażowana w uczenie się oczekiwań terapeutycznych w kontekście warunkowanych efektów przeciwbólowych.

Jednak te oczekiwania można również uzyskać, obserwując innych. Nasza grupa jako pierwsza wykazała, że ​​analgezja może zostać wywołana przez obserwację innej osoby, która doświadcza analgezji. To odkrycie zostało potwierdzone w dodatkowych badaniach przeprowadzonych przez naszą grupę i inne grupy. W tych eksperymentach uczestnicy nabywają oczekiwanie na analgezję nie poprzez samodzielne doświadczanie ulgi w bólu, ale raczej poprzez obserwację innej osoby (demonstratora) doświadczającej analgezji po otrzymaniu określonego leczenia przeciwbólowego (w rzeczywistości leczenia pozorowanego). Te manipulacje placebo generują oczekiwania, które prowadzą do efektów placebo o podobnych rozmiarach, jak te, które wykazano poprzez bezpośrednie doświadczenie za pomocą paradygmatów warunkowania.

Chociaż poprzednie badania koncentrowały się na bezpośrednim doświadczeniu ulgi w bólu w kontekście leczenia, psychologia społeczna sugeruje, że większość ludzkich zachowań jest w rzeczywistości modulowana przez społeczność i wyuczona przez obserwację innych. Badacze niedawno ustanowili paradygmat do badania neuronowych mechanizmów uczenia się przez obserwację w analgezji placebo. Wstępna analiza danych (dane niepublikowane) sugeruje, że podczas gdy uczestnicy obserwują kogoś innego odczuwającego mniejszy ból z powodu leczenia przeciwbólowego, obszary mózgu związane z procesami mentalizacji, takie jak lewe i prawe połączenie skroniowo-ciemieniowe (TPJ) oraz przyśrodkowa kora przedczołowa (mPFC) wykazują zwiększoną aktywacja. Jednak podstawowe systemy neuroprzekaźników są nieznane. W tym przypadku badacze zamierzają zbadać, w jaki sposób AVP moduluje tę sieć regionów mózgu. AVP jest prawdopodobnym systemem kandydującym, ponieważ ostatnio został powiązany z analgezją placebo przez laboratorium mojego obecnego mentora, jest zaangażowany w kontrolowanie szerokiej gamy zachowań społecznych i wykazano, że krytycznie moduluje aktywność TPJ. Badacze spodziewają się, że AVP doprowadzi do zwiększonej aktywacji sieci mentalizującej podczas uczenia obserwacyjnego, a tym samym do zwiększonej analgezji placebo w wyniku uczenia obserwacyjnego. Aby to zbadać, badacze przeprowadzą podobne badanie obserwacyjnego uczenia się w grupie otrzymującej donosowo AVP i grupie kontrolnej otrzymującej donosowo sól fizjologiczną.

Tło: Wyniki kliniczne są związane nie tylko z substancjami farmakologicznymi, ale także z kontekstem, w jakim stosowane jest leczenie, a także oczekiwaniami, obawami, pragnieniami i przekonaniami pacjenta. Korzystny wpływ na zmiany wyników związanych ze zdrowiem, wynikające z kontekstu leczenia, a nie z powodu konkretnych działań leku, są znane jako efekty placebo. W dziedzinie bólu zmniejszenie odczuwania bólu w wyniku działania placebo nazywa się analgezją placebo lub analgezją wywołaną oczekiwaniem.

Poprzednie badania wykazały, że w analgezji placebo, informacyjne wskazówki kontekstu leczenia generują oczekiwanie na złagodzenie bólu w wyniku leczenia. Oczekiwania te można uzyskać na kilka sposobów, w tym poprzez uczenie się poprzez bezpośrednie doświadczenie (tj. warunkowanie), werbalne instrukcje lub obserwacja innych.

W kilku badaniach zbadano wpływ bezpośredniego doświadczenia analgezji przy użyciu paradygmatów warunkowania na efekty placebo. Badania te pokazują, że warunkowanie wywołuje silniejsze efekty placebo niż same sugestie werbalne oraz że wielkość doświadczanej ulgi w bólu i czas trwania wpływają na późniejsze efekty placebo.

Na poziomie nerwowym wpływ placebo na odczuwanie bólu jest pośredniczony przez zstępujący system modulacji bólu. Endogenne opioidy są zaangażowane w systemy modulacji bólu zstępującego, a działanie przeciwbólowe placebo można znacznie zmniejszyć za pomocą antagonistów opioidów. Kilka badań implikuje funkcjonalną łączność między dziobowym przednim zakrętem obręczy a szarością okołowodociągową, regionem krytycznym dla zstępującej modulacji bólu i analgezji placebo. Ponadto istnieją znaczne dowody na to, że obszary przedczołowe, zwłaszcza grzbietowo-boczna kora przedczołowa (DLPFC), są krytycznie zaangażowane w analgezję placebo. Kora przedczołowa konsekwentnie wykazuje wyższe aktywacje związane z przewidywaniem analgezji i doświadczaniem złagodzenia bólu wywołanego manipulacją placebo i jest zaangażowana w nabywanie oczekiwań podczas warunkowania analgezji placebo.

Dlatego obecnie uważa się, że kora przedczołowa utrzymuje i aktualizuje oczekiwania dotyczące bólu oraz że te obszary przedczołowe wpływają na odczuwanie bólu poprzez aktywację zstępującego układu modulującego ból.

W mniejszym stopniu zbadano wpływ społecznego uczenia się na analgezję placebo. Niedawne badania sugerują, że analgezja placebo może być również wywołana przez uczenie się obserwacyjne, jednak układy neuroprzekaźników nerwowych leżące u podstaw analgezji placebo indukowanej obserwacją nie zostały jeszcze zbadane.

Uzasadnienie: Aby wykorzystać efekt placebo w kontekście klinicznym, ważne jest zrozumienie, w jaki sposób efekt placebo powstaje i jak się utrzymuje. Poprzednie badania neuronaukowe koncentrowały się głównie na paradygmatach warunkowania, jednak społeczne uczenie się wpływa na ludzkie zachowania. Uczenie się społeczne odnosi się do uczenia się o środowisku dzięki informacjom zdobytym poprzez obserwację innych. Nasza ogólna hipoteza jest taka, że ​​AVP zwiększy aktywację neuronów w regionach związanych z poznaniem społecznym podczas uczenia się obserwacyjnego. Naszym celem jest określenie wzajemnego oddziaływania AVP i analgezji indukowanej obserwacją przy użyciu podejścia fMRI. fMRI to nieinwazyjna technika pomiaru zmian utlenowania krwi w mózgu, umożliwiająca nam wyciąganie wniosków na temat lokalizacji i zakresu aktywacji nerwowej związanej z określonymi zdarzeniami i wskazówkami, w tym percepcją eksperymentalnych bolesnych stymulacji i modulacji. Badacze zaprojektowali eksperyment do przeprowadzenia behawioralnie i z pomiarami fMRI w celu określenia wzajemnego oddziaływania AVP i znieczulenia indukowanego obserwacją.

Znaczenie: Ten eksperyment pogłębi naszą wiedzę na temat endogennych procesów związanych z analgezją indukowaną obserwacją oraz czynników wpływających na przetwarzanie bólu. Lepsze zrozumienie, w jaki sposób oczekiwania dotyczące leczenia, ukształtowane na podstawie obserwacji społecznych, wpływają na indywidualne odczuwanie bólu, jest istotne z kilku powodów. Po pierwsze, pozwoli to lepiej zrozumieć kontekstowe czynniki kształtujące ból i reakcje na leczenie w warunkach klinicznych. Po drugie, wiedza o procesach neuronalnych związanych z endogennym uśmierzaniem bólu może prowadzić do nowych odkryć w strategiach leczenia bólu. Po trzecie, badacze spodziewają się odkryć, które zwiększą naszą wiedzę o tym, jak procesy poznawcze (tj. oczekiwania) są reprezentowane w mózgu i jak te czynniki wpływają na ludzkie zachowania społeczne.