Projekt Relief: Rozwijanie stymulacji mózgu jako leczenia przewlekłego bólu

Skuteczna kontrola bólu przewlekłego jest najwyższym priorytetem w Stanach Zjednoczonych, ponieważ około 10% dorosłych cierpi na ostry ból przewlekły – z których większość to przewlekły ból krzyża (CLBP). Jednak pomimo postępów w neurobiologii w ciągu ostatnich 20 lat, przewlekły ból jest w dużej mierze leczony za pomocą narkotyków opiatowych, podobnie jak to miało miejsce podczas wojny secesyjnej. Oprócz dużej skłonności do nadużyć i uzależnienia, tylko 30-40% pacjentów z przewlekłym bólem deklaruje, że uzyskuje zadowalającą (>50%) ulgę w bólu poprzez leczenie farmakologiczne. U tych pacjentów powszechną praktyką kliniczną jest zwiększanie dawki opiatów w miarę rozwoju tolerancji – co niestety przyczyniło się do eskalacji zgonów spowodowanych przedawkowaniem opiatów, odrodzenia dożylnego używania heroiny i 55 miliardów dolarów kosztów społecznych. W związku z tym istnieje pilne zapotrzebowanie na nowe terapie, które mogą leczyć ból i zmniejszać zależność od opiatów u osób z przewlekłym bólem.

Celem tej propozycji jest ocena 2 nowych nieinwazyjnych strategii stymulacji mózgu w celu złagodzenia bólu i odpowiedzi mózgu na ból u pacjentów z CLBP, którzy obecnie przyjmują przewlekle opiaty lub którzy szukają alternatywnego leczenia bólu. Przezczaszkowa stymulacja magnetyczna (TMS) może wywoływać długotrwałe wzmocnienie (podobne do LTP) i długoterminowe działanie depresyjne (podobne do LTD) na aktywność mózgu w sposób zależny od częstotliwości. Nasza grupa wcześniej wykazała, że ​​TMS podobny do LTP do grzbietowo-bocznej kory przedczołowej (DLPFC, węzeł w sieci kontroli wykonawczej (ECN)) może zmniejszać odczuwany ból i odpowiadający mu sygnał zależny od poziomu tlenu we krwi (BOLD) w „sieci bólu”. Pain Network jest rozszerzeniem Salience Network (SN; wyspa, grzbietowy przedni zakręt obręczy), która obejmuje wzgórze i korę somatosensoryczną. Działanie przeciwbólowe DLPFC TMS może być blokowane przez nalokson - co sugeruje, że działanie przeciwbólowe DLPFC TMS typu LTP jest zależne od opiatów. Dodatkowo, DLPFC TMS podawany pooperacyjnie prowadzi do mniejszego stosowania morfiny podawanej przez pacjentów (pompa PCA) w szpitalu i mniejszego stosowania opiatów w warunkach ambulatoryjnych. Wszystkie te dane sugerują, że podobny do LTP DLPFC TMS jest obiecującym kandydatem do leczenia bólu.

Alternatywną strategią jest zastosowanie stymulacji podobnej do LTD do przyśrodkowej kory przedczołowej (LTD-like mPFC rTMS. Ta strategia opiera się na naszym zrozumieniu funkcjonalnej architektury neuronowej, w której SN jest modulowany przez 2 inne sieci rdzeniowe: sieć kontroli wykonawczej (ECN) i sieć trybu domyślnego (DMN). Jak stwierdzono powyżej, możliwe jest osłabienie aktywności w SN przez TMS podobny do LTP do DLPFC, węzła w ECN. Możliwe jest również osłabienie SN przez TMS podobny do LTD do brzusznej przyśrodkowej kory przedczołowej (węzeł w DMN). Proponowane badanie będzie pierwszym, w którym zastosowano randomizowany, podwójnie ślepy, kontrolowany projekt do parametrycznej oceny podłużnych skutków 16 dni rTMS do MC lub MPFC na zgłaszany przez siebie ból i reakcję mózgu na ból. Zostanie to zrobione w kohorcie pacjentów rekrutowanych ze społeczności, jak również klinik WFBH z przewlekłym bólem krzyża, którzy nie byli w stanie znaleźć odpowiedniej ulgi w bólu, niezależnie od tego, czy stosują opiaty na receptę przez 3 lub więcej miesięcy. Uczestnicy zostaną losowo przydzieleni do otrzymania rTMS do MC, MPFC lub pozorowanego (50% w każdym miejscu), przy użyciu randomizacji z kwadratem łacińskim. Łączność w stanie spoczynku będzie zbierana 3 razy: przed 1. dniem TMS, po 12. dniu TMS i przed 16. dniem TMS (ostatni podany dzień).

Cel 1. Ocena MC rTMS jako narzędzia do tłumienia bólu i zaangażowania Pain Network. Hipoteza 1: MC TMS osłabi podstawową reakcję mózgu na ból (aktywność sieci bólu) i zwiększy aktywność w ECN, gdy pacjent otrzyma instrukcje „kontrolowania” bólu.

Cel 2. Ocena MPFC rTMS jako narzędzia do tłumienia bólu i zaangażowania Pain Network. Hipoteza 1: MPFC TMS osłabi również podstawową reakcję mózgu na ból (aktywność sieci bólu), ale nie wpłynie na ECN ani SN, gdy pacjent otrzyma instrukcje „kontrolowania” bólu.

(Cel eksploracyjny): Badacz oceni, czy istnieją zależne od częstości efekty między bazową łącznością SN z ECN i DMN a skutecznością każdej strategii TMS na subiektywny ból. Dane zostaną przeanalizowane przy użyciu wielowymiarowej analizy wzorców (MVPA). Podczas gdy głównymi wynikami będą obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) Wizyta 1 w porównaniu z Wizytą 2, badacz zbada również względną „trwałość” wpływu na ból, porównując dane MRI na koniec wszystkich wizyt TMS między grupami i w obrębie grup z Analiza czynników.

Względna skuteczność tych strategii bezpośrednio przełoży się na rozwój dużego badania klinicznego badającego rTMS jako innowacyjną, nową opcję leczenia bólu u pacjentów z CLBP.