Выявление биомаркеров нейровизуализации, демографических, личностных и сенсорных факторов для прогнозирования экстремальных болевых реакций на различные экспериментальные болевые стимуляции у здоровых субъектов

Предыстория Склонность реагировать на вредные раздражители широко варьируется у разных людей, и оценка боли, казалось бы, идентичных вредных раздражителей может варьироваться от «отсутствия боли» до «мучительной боли». Визуальные исследования у здоровых людей предоставили полезную информацию по выявлению межиндивидуальной вариабельности восприятия боли [2,3,4]. Эти исследования показали, что субъективные отчеты о боли тесно связаны со степенью активности нейронов в нескольких областях мозга, которые, как известно, идентифицируются при обработке боли. Кроме того, растет интерес к пониманию структурных и функциональных механизмов межиндивидуальной изменчивости ответов на идентичные вредные стимулы [5,6,7]. Тем не менее, связь между восприятием боли и различными анатомическими и функциональными связями в сетях мозга в состоянии покоя до конца не изучена. Что касается анатомического коррелята болевой чувствительности, различия в сером веществе могут отражать нервные процессы, способствующие возникновению и модуляции боли у здоровых людей. Таким образом, исследования по этому вопросу противоречивы, показывая положительную [7] или обратную связь [6] между болевой чувствительностью и морфологией мозга. Непоследовательность в отношении этого вопроса требует дальнейшего исследования, которое может прояснить взаимосвязь между различиями в болевой чувствительности и регионарном сером веществе и может дать новое понимание механизмов мозга, способствующих этой теме. Понимание морфологии мозга и связей в определенных областях, связанных с обработкой боли, может обеспечить надежную привязку к индивидуальным различиям в реакции на боль.

Широко используемый подход для изучения морфологии мозга по изображениям МРТ - это морфометрия на основе вокселей (VBM). VBM тестирует статистически значимые различия в региональной плотности серого вещества (GM) между исследуемыми группами и ее временные изменения. Диффузионно-тензорная визуализация (DTI) представляет собой тип диффузионно-взвешенной визуализации с преимуществом, заключающимся в возможности разрешения отдельных функциональных трактов в белом веществе (БВ), таким образом, параметры ДТВ служат косвенными мерами структурной связи через степень целостности трактов БВ. .

2. Цель исследования Идентифицировать биомаркеры нейровизуализации, демографические, личностные и сенсорные факторы для прогнозирования экстремальных болевых реакций на различные экспериментальные болевые стимуляции у здоровых субъектов 3. Методы 3.1 Образец

Исследуемая популяция будет состоять из 196 здоровых участников. Из них 48 пациентов пройдут визуализацию головного мозга после соответствия следующим критериям включения и исключения:

Дизайн исследования Предлагаемое исследование было проведено в Лаборатории исследования боли Университета Хайфы (в которой будут проводиться психофизические тесты), а визуализирующие тесты будут проводиться в отделении визуализации медицинского центра Rambam Health Care Campus.

Субъекты были набраны с помощью объявлений, размещенных на доске объявлений кампуса. Респонденты, которые соответствовали критериям включения, были приглашены для участия в исследовании. Испытание будет проводиться в виде двух независимых экспериментальных сессий с расчетной продолжительностью полтора часа для психофизических тестов и полчаса для сеанса нейровизуализации.

Это исследование сосредоточено только на крайних подгруппах. Таким образом, на первом сеансе (который проходил в лаборатории боли) испытуемые (n = 196) были либо разделены на две подгруппы в соответствии с результатами их толерантности к холодовому давлению (CPT) (подгруппа с высокой переносимостью = 180 с против низкой). подгруппа допуска ≤20 с). 24 субъекта из каждой подгруппы будут выбраны случайным образом и получат объяснение о возможности участия в тесте визуализации мозга. Субъекты, решившие принять участие в тесте визуализации, пройдут его в отделении визуализации кампуса Rambam Health Care Campus. По прибытии субъекты получат полное объяснение хода и времени МРТ-сканирования головного мозга, и им будет предложено подписать форму информированного согласия. Продолжительность процедуры МРТ составляет около получаса, в течение которых не будет вводиться ни один материал и не будут проводиться болевые тесты.

Во время теста будет выполнено несколько последовательностей; трехмерная анатомия с высоким разрешением, еще один структурный тест для определения связности (DTI) и фМРТ-тесты в состоянии покоя (RS) для изучения активности сетей мозга. МРТ будет проводиться с использованием сканера 3 Тесла (GE Discovery MR750). Протокол состоит из (1) последовательности T1-взвешенного трехмерного намагниченного быстрого градиентного эха (MPRAGE) (176 срезов; матрица 220 × 220; TR = 2520 мс; TE = 1,74 мс; воксели 1,0 × 1,0 × 1,0 мм), (2) эхо-планарная визуализация (EPI) последовательность состояния покоя (34 среза; TR = 2010 мс; TE = 30 мс; матрица 64 × 64; воксели 3,5 × 3,5 × 5 мм, 200 объемов, отставание = 4 RT), (3 ) последовательность диффузионно-взвешенных изображений (DTI) (70 срезов; TR = 4600 мс; TE = 89 мс; воксели 2 × 2 × 2 мм) с использованием неколлинеарных 64 направлений и одного недиффузионно-взвешенного изображения (b = 0 с). /мм2) изображения. В конце исследования будет проведен анализ данных для каждого человека и для каждой исследуемой группы. После МРТ испытуемых попросят заполнить шкалы депрессии, тревоги и стресса (DASS): DASS оценивает депрессию, тревогу и стресс по 7 пунктов в каждой (Henry & Crawford, 2005). DASS-депрессия фокусируется на сообщениях о плохом настроении, мотивации и самооценке, DASS-тревога на физиологическом возбуждении, воспринимаемой панике и страхе, а DASS-стресс на напряжении и раздражительности. Краткая версия Шкалы депрессии, тревоги и стресса (DASS-21): построение достоверности и нормативных данных в большой неклинической выборке. Он был проверен на группе из более чем 300 пациентов с хронической болью, а также на здоровых добровольцах и признан достоверным и надежным в обеих популяциях.