Zmiany w afektywnym przetwarzaniu bólu u ochotników

Doświadczenie bólu to coś więcej niż świadome odbieranie sygnałów nocyceptywnych. Aspekty emocjonalne i motywacyjne towarzyszą bólowi, prowadząc do jego niechęci i motywacji do unikania. W bólu przewlekłym zaproponowano negatywne przesunięcie hedoniczne, które charakteryzuje się nieproporcjonalnie zwiększonymi reakcjami emocjonalno-motywacyjnymi w porównaniu z reakcjami bólowymi o charakterze sensoryczno-dyskryminacyjnym. Taka negatywna zmiana hedoniczna znajduje odzwierciedlenie na przykład w bardzo wysokich wskaźnikach współwystępowania przewlekłego bólu i zaburzeń afektywnych, takich jak depresja i lęk. Brakuje jednak odpowiednich psychofizycznych metod różnicowania sensoryczno-dyskryminacyjnego i emocjonalno-motywacyjnego przetwarzania bólu u ludzi. Dlatego dostępne są tylko pośrednie dowody na zakładaną negatywną zmianę hedoniczną w bólu przewlekłym, chociaż zrozumienie mechanizmów takiej zmiany zwiększyłoby naszą wiedzę na temat rozwoju i utrzymywania się bólu przewlekłego w ważny sposób, z wpływem wykraczającym poza badania nad bólem. Celem pracy jest opracowanie metod pozwalających na zróżnicowanie sensoryczno-dyskryminacyjnej i emocjonalno-motywacyjnej odpowiedzi bólowej oraz scharakteryzowanie mechanizmów negatywnego przesunięcia hedonicznego.

Potencjalną korzyścią płynącą z badania będzie poszerzenie wiedzy na temat mechanizmów powstawania i utrzymywania się bólu przewlekłego, ze szczególnym uwzględnieniem procesów emocjonalno-motywacyjnych, które prawdopodobnie mają również znaczenie w innych chorobach, takich jak zaburzenia afektywne.

To badanie wiąże się z minimalnym ryzykiem dla uczestników. Metody, które zostaną użyte w badaniach eksperymentalnych mieszczą się w zakresie standardowych procedur w badaniach bólu i psychologii eksperymentalnej i są często stosowane u zdrowych uczestników i pacjentów. Eksperymentalna stymulacja bólu zostanie dostosowana do indywidualnej wrażliwości na ból, dzięki czemu zastosowana stymulacja będzie znośna.

Badanie częściowe 1 Każdy uczestnik przeprowadzi jedną sesję testową trwającą około 1,5 godziny w kampusie Balgrist w szpitalu uniwersyteckim Balgrist w Zurychu. Zostaną zrekrutowani zdrowi ochotnicy (N=31). Sesja testowa będzie składać się z zadania polegającego na rozróżnianiu i unikaniu, aby niezależnie od siebie ocenić składowe bólu sensoryczno-dyskryminacyjnego i emocjonalno-motywacyjnego. Zadania będą wykonywane w zbalansowanej kolejności. Po uzyskaniu pisemnej świadomej zgody, ustalony zostanie indywidualny próg i tolerancja bólu cieplnego uczestników, na podstawie której zostanie obliczona intensywność stymulacji do zastosowania w zadaniu rozróżniania i unikania. Po tej ocenie uczestnicy wykonują zadanie rozróżniania lub unikania. W ramach zadania rozróżniania uczestnicy muszą wskazać, czy zauważyli niewielki wzrost temperatury, czy nie. W zadaniu unikania uczestnicy mogą uniknąć bolesnej stymulacji, odpowiednio szybko reagując na wizualną wskazówkę. Uczestnicy zostaną losowo (zrównoważona randomizacja) przydzieleni do jednego z dwóch warunków uczenia się, albo wzmacniania skutecznej dyskryminacji, albo unikania, w celu zwiększenia sensoryczno-dyskryminacyjnej lub emocjonalno-motywacyjnej reakcji na ból. Wzmocnienie, realizowane małymi wygranymi pieniężnymi, rozpocznie się w zależności od stanu po połowie prób zadania rozróżniania lub unikania. Subiektywne oceny postrzeganej intensywności bólu i nieprzyjemności zostaną ocenione w ramach obu zadań jako zmienne kontrolne, aby sprawdzić, czy wzrost przetwarzania bólu o charakterze sensoryczno-dyskryminacyjnym lub emocjonalno-motywacyjnym uogólnia się na subiektywny kanał odpowiedzi. Pod koniec sesji testowej uczestnicy wypełnią kilka kwestionariuszy w celu zbadania, czy pewne cechy osobowości są powiązane ze zdolnością uczenia się testowaną w tych zadaniach.

Badanie częściowe 2 Każdy uczestnik przeprowadzi jedną sesję testową trwającą około 1,5 godziny w kampusie Balgrist w Szpitalu Uniwersyteckim Balgrist w Zurychu. Próba będzie składać się z pacjentów z niespecyficznym przewlekłym bólem mięśniowo-szkieletowym (N=31) oraz zdrowych osób kontrolnych dobranych pod względem wieku i płci (N=31). Podobnie jak w badaniu częściowym 1, sesja testowa będzie obejmowała zadanie polegające na rozróżnianiu i unikaniu, aby niezależnie od siebie ocenić komponenty bólu sensoryczno-dyskryminacyjnego i emocjonalno-motywacyjnego. Zadania będą wykonywane w zbalansowanej kolejności. Po uzyskaniu pisemnej świadomej zgody, ustalony zostanie indywidualny próg i tolerancja bólu cieplnego uczestników, na podstawie której zostanie obliczona intensywność stymulacji do zastosowania w zadaniu rozróżniania i unikania. Po tej ocenie uczestnicy wykonują zadanie rozróżniania lub unikania, jak w Podbadaniu 1. W przeciwieństwie do Podbadania 1, wzmocnienie w zadaniu unikania zostanie zastosowane w celu zmniejszenia emocjonalno-motywacyjnych odpowiedzi na ból, ponieważ zakłada się, że pacjenci wykazują już zwiększone emocjonalno-motywacyjne w porównaniu z czuciowo-dyskryminacyjnym przetwarzaniem bólu. Subiektywne oceny postrzeganej intensywności bólu i nieprzyjemności zostaną ocenione w ramach obu zadań jako zmienne kontrolne, aby sprawdzić, czy wzrost przetwarzania bólu o charakterze sensoryczno-dyskryminacyjnym lub emocjonalno-motywacyjnym uogólnia się na subiektywny kanał odpowiedzi. Pod koniec sesji testowej uczestnicy wypełnią kilka kwestionariuszy, aby zbadać, czy pewne cechy osobowości są związane ze zwiększonym emocjonalno-motywacyjnym przetwarzaniem bólu.

Wielkości próbek dla Badania Podrzędnego 1 i 2 są oparte na obliczeniach wielkości próby a priori przy użyciu G*Power 3,1 z pożądaną średnią wielkością efektu f=0,25, alfa=0,05, beta=0,80, powtarzanych pomiarów ANOVA między projektami wewnątrzobiektowymi i współczynnik ścierania wynoszący 10%. Zmienne wynikowe () zostaną przeanalizowane w oddzielnych analizach modeli mieszanych dla schematów ANOVA z odpowiednimi czynnikami wewnątrz- i międzyobiektowymi. Powiązania pierwszorzędowych punktów końcowych () z cechami osobowości (wyniki drugorzędne) zostaną przeanalizowane przy użyciu współczynników korelacji Person lub Spearmana, tam gdzie to właściwe. Poziomy istotności zostaną ustawione na 5%, skorygowane o współczynnik fałszywych odkryć dla wielu testów. Wielkość efektu zostanie obliczona w kategoriach uogólnionego η2 i d Cohena.

Badanie częściowe 3 Każdy uczestnik przeprowadzi jedną sesję testową trwającą około 1,25 godziny w kampusie Balgrist w szpitalu uniwersyteckim Balgrist w Zurychu. Zostaną zrekrutowani zdrowi ochotnicy (N=30). Podczas sesji testowej uczestnicy wykonają psychofizyczne zadanie oceny metapoznania w odczuwaniu bólu jako wskaźnika komponentu poznawczo-oceniającego bólu. Celem jest ocena, czy metapoznanie jest zaangażowane w odczuwanie bólu i subiektywne oceny odczuwanego bólu oraz jak metapoznanie odnosi się do intensywności bólu. Po uzyskaniu pisemnej świadomej zgody, ustalony zostanie indywidualny próg bólu cieplnego oraz tolerancja uczestników, na podstawie których zostanie obliczona intensywność stymulacji do zastosowania w eksperymencie. Po tej ocenie uczestnicy wykonują zadanie dotyczące bólu poznawczego. W ramach tego zadania uczestnicy muszą wskazać, czy odczuwali pierwszy czy drugi bodziec bólowy o większym natężeniu, czy wyższy był odczuwany jako bolesny czy nie, oraz swoją pewność co do obu tych odpowiedzi. Ponadto uczestnicy wypełnią kilka kwestionariuszy, aby zbadać, czy pewne cechy osobowości i stany osobiste są powiązane z metapoznaniem w bólu.

Wielkość próby w badaniu podrzędnym 3 jest określana zgodnie z Kreft i Leeuw (2007), po czym zostanie osiągnięta wystarczająco duża moc przy próbie o wielkości 30 uczestników i 30 obserwacji, aby zidentyfikować interakcje międzypoziomowe. Badanie cząstkowe 3 obejmuje projekt w ramach tematu z powtarzanymi pomiarami. Zadania, które będą wykonywane przez każdego uczestnika, obejmują czynnik wewnątrzobiektowy „różnica temperatur” (różnice temperatur między pierwszym a drugim bodźcem) oraz czynnik wewnątrzobiektowy „poziom temperatury” (temperatura w stosunku do indywidualnego progu bólu dla każdego bodźca) . Kolejność różnych warunków w każdym zadaniu zostanie zastosowana przy użyciu zrównoważonej kolejności pseudolosowej. W celu sprawdzenia hipotezy 1ai, 1bi i 1c zostaną przeprowadzone testy t. Dla Hipotezy 1aii i 1bii zaplanowano testy chi-kwadrat. W celu przetestowania hipotezy 2a, 2c i 3 zostaną przeprowadzone hierarchiczne modele liniowej logistyki oraz dla hipotezy 2b i 2d hierarchiczne modele liniowe.

W ramach tego badania zostaną opracowane i zweryfikowane metody pozwalające na rozdzielenie różnych składowych percepcji bólu, które obecnie nie są dostępne. Ponadto, w oparciu o te metody, zostanie opracowany ludzki model tego, w jaki sposób takie składowe bólu mogą dysocjować, umożliwiając w ten sposób zbadanie ważnego założenia dotyczącego czynników, które w decydujący sposób przyczyniają się do rozwoju i utrzymywania się przewlekłego bólu. Oczekiwane wyniki będą stanowić podstawę do opracowania nowych terapii przeciwbólowych opartych na mechanizmach.

Wykorzystane zostaną metody psychofizyczne oparte na psychologii eksperymentalnej i badaniach nad bólem, które okazały się skuteczne w badaniu różnych aspektów odczuwania bólu i modulacji odczuwania bólu. Stosowane metody mieszczą się w standardowym zakresie metod stosowanych w badaniach bólu u ludzi i psychologii eksperymentalnej i wiążą się z minimalnym ryzykiem dla uczestników (patrz powyżej „Ocena ryzyka i korzyści”).