Dokładność w ocenie reakcji mózgu na bodźce mechaniczne i o częstotliwości radiowej u ludzi

W normalnych warunkach ból powstaje w wyniku aktywacji nocyceptywnych włókien doprowadzających (małych włókien) przez bodziec zewnętrzny o natężeniu wystarczającym, aby potencjalnie spowodować uszkodzenie tkanki. Ta obwodowa aktywacja jest przetwarzana jako odczuwanie bólu przez centralny układ nerwowy. Aby wiarygodnie ocenić stan układu nocyceptywnego zarówno w warunkach klinicznych, jak i eksperymentalnych, niezbędne są standaryzowane testy. Ilościowe testy sensoryczne (QST) to zestaw testów stosowanych do pomiaru intensywności bodźca, który wywołuje specyficzną percepcję zmysłową u podmiotu. Na przykład, jeśli stopniowo wywieramy nacisk, punkt, w którym odczucie zmienia się z ucisku na ból, nazywany jest progiem bólu uciskowego. Tego typu badanie można wykonać przy użyciu różnego rodzaju bodźców, m.in. bodźców gorących i zimnych czy bodźców mechanicznych. Chociaż badania te okazały się wiarygodne u zdrowych ochotników i pacjentów z bólem, mają one charakter subiektywny, gdyż opierają się na świadomej ocenie badanych osób. Podobnie miary te wykazują znaczną zmienność ze względu na różnice w stosowaniu testów przez poszczególnych egzaminatorów. Krótko mówiąc, choć metoda ma charakter ilościowy, jej cechy metodologiczne czynią ją subiektywną i zależną zarówno od operatora, jak i badanego przedmiotu. Co więcej, ostatnio uzyskano kontrastujące wyniki dotyczące zmienności pomiarów podczas powtarzania QST w odstępach kilkudniowych. Dlatego istotne jest zbadanie i opracowanie nowych alternatyw QST w celu uzyskania obiektywnych markerów, które mogą potencjalnie przyczynić się do zrozumienia mechanizmów stojących za przewlekłymi stanami bólowymi.

Pod tym względem potencjały wywołane (EP) mierzone za pomocą elektroencefalografii (EEG) są najczęściej stosowaną obiektywną alternatywą dla oceny funkcjonalnej małych włókien i przewodu rdzeniowo-wzgórzowego. Nocyceptywne EP można indukować różnymi metodami stymulacji, w tym laserem (LEP), ciepłem kontaktowym (CHEP) i zimnem (CCEP), śródskórną stymulacją elektryczną (IEEP) i igłowaniem mechanicznym (PEP), a każda modalność ma swoje zalety i wady . Ostatnio zaproponowano nowy typ EP, który jest wywoływany przez stymulację elektryczną w zakresie od 200 kHz do 3,3 MHz, czyli w widmie częstotliwości radiowej (RF). Przy tak wysokich częstotliwościach nerwy i mięśnie nie mogą już być wzbudzane elektrycznie, a efekty fizjologiczne powstają wyłącznie w wyniku nagrzania tkanki. W kategoriach ściśle fizjologicznych bodźce elektryczne o częstotliwości radiowej są podobne do tych generowanych przez ciepło kontaktowe. Co ważne, nieablacyjna technologia RF jest bezpieczna, stosunkowo niedroga i szeroko stosowana w klinikach (Beasley i Weiss, 2014; Lolis i Goldberg, 2012) - dlatego zastosowanie stymulacji RF mogłoby znacząco zwiększyć dostępność EP jako punktu odniesienia narzędzie elektrofizjologiczne do oceny stanu układu nocyceptywnego.

Inną atrakcyjną alternatywą dla subiektywnej oceny jest EP wywoływane ostrymi bodźcami mechanicznymi (ukłucie szpilką). Niedawno opracowano urządzenie, które aplikuje tego typu bodziec. Wykorzystuje stymulator z końcówką przypominającą tępą igłę, co pozwala uzyskać reakcje mózgu zsynchronizowane z bodźcem i ocenić stan mechanicznych dróg przewodnictwa czuciowego rdzeniowo-wzgórzowo-korowego. Na Wydziale Inżynierii Narodowego Uniwersytetu Entre Ríos (FI-UNER) opracowano prototyp, który pozwala na realizację tego w sposób zautomatyzowany, co pozwala zmniejszyć niepewność wynikającą z ludzkiej subiektywności.

W proponowanym protokole precyzja reakcji mózgu na ostre bodźce RF i mechaniczne będzie oceniana w dwóch ustawieniach eksperymentalnych. Planujemy ocenić wpływ intensywności stymulacji na parametry sygnału, takie jak opóźnienie EP i amplituda. Ponadto zbadany zostanie związek tych parametrów z wynikami psychofizycznymi (kwestionariusze) i progami cieplnymi, aby zbadać związek między tymi zmiennymi.