Project Relief: развитие стимуляции мозга как средства лечения хронической боли

Эффективный контроль над хронической болью является главным приоритетом в Соединенных Штатах, поскольку примерно 10% взрослых страдают от сильной хронической боли, большая часть которой связана с хронической болью в пояснице (ХБП). Однако, несмотря на достижения в неврологии за последние 20 лет, хроническую боль в основном лечат с помощью опиоидных наркотиков, как это делалось во время Гражданской войны. В дополнение к их высокой склонности к злоупотреблению и потенциальной зависимости, только 30-40% пациентов с хронической болью заявляют, что они получают удовлетворительное (> 50%) облегчение боли с помощью фармакологического лечения. У этих пациентов обычной клинической практикой является повышение дозы опиатов по мере развития толерантности, что, к сожалению, способствовало увеличению числа смертей от передозировки опиатов, возрождению внутривенного употребления героина и социальным издержкам в размере 55 миллиардов долларов. Следовательно, существует острая потребность в новых методах лечения, которые могут лечить боль и снижать зависимость от опиатов у людей с хронической болью.

Целью этого предложения является оценка двух новых стратегий неинвазивной стимуляции мозга для смягчения боли и реакции мозга на боль у пациентов с ХБП, которые в настоящее время постоянно принимают опиаты или ищут альтернативное лечение боли. Транскраниальная магнитная стимуляция (ТМС) может вызывать долгосрочное потенцирование (LTP-подобное) и долгосрочное депрессивное (LTD-подобное) воздействие на активность мозга частотно-зависимым образом. Наша группа ранее продемонстрировала, что LTP-подобная TMS в дорсолатеральной префронтальной коре (DLPFC, узел в сети исполнительного контроля (ECN)) может уменьшить воспринимаемую боль и соответствующий сигнал, зависящий от уровня кислорода в крови (BOLD) в «сети боли». Сеть боли является расширением сети значимости (SN; островок, дорсальная передняя поясная извилина), которая включает таламус и соматосенсорную кору. Обезболивающие эффекты DLPFC TMS могут быть заблокированы налоксоном, что позволяет предположить, что анальгетические эффекты LTP-подобных DLPFC TMS опосредованы опиатами. Кроме того, введение DLPFC TMS в послеоперационном периоде приводит к меньшему употреблению пациентами морфина (PCA-pump) в больнице и меньшему употреблению опиатов в амбулаторных условиях. Все эти данные свидетельствуют о том, что LTP-подобная DLPFC TMS является многообещающим кандидатом для лечения боли.

Альтернативная стратегия заключается в применении LTD-подобной стимуляции к медиальной префронтальной коре (LTD-подобная mPFC rTMS. Эта стратегия основана на нашем понимании функциональной нейронной архитектуры, в которой SN модулируется двумя другими базовыми сетями: сетью исполнительного управления (ECN) и сетью режима по умолчанию (DMN). Как указано выше, можно ослабить активность в SN через LTP-подобную TMS для DLPFC, узла в ECN. Также возможно ослабить SN через LTD-подобную TMS в вентральную медиальную префронтальную кору (узел в DMN). Предлагаемое исследование будет первым, в котором будет использоваться рандомизированный, двойной слепой, ложно-контролируемый дизайн для параметрической оценки продольных эффектов 16-дневной rTMS для MC или MPFC на самооценку боли и реакцию мозга на боль. Это будет сделано в когорте пациентов, набранных из сообщества, а также клиник WFBH с хронической болью в пояснице, которые не смогли найти адекватное обезболивание, независимо от того, принимают ли они опиаты, отпускаемые по рецепту, в течение 3 или более месяцев. Участники будут рандомизированы для получения rTMS для MC, MPFC или имитации (50% на каждом сайте) с использованием рандомизации латинского квадрата. Связность в состоянии покоя будет собираться 3 раза: до 1-го дня TMS, после 12-го дня TMS и до 16-го дня TMS (последний введенный день).

Цель 1. Оценить MC rTMS как инструмент для ослабления боли и участия Сети боли. Гипотеза 1: MC TMS ослабит исходный ответ мозга на боль (активность сети боли) и повысит активность в ECN, когда пациенту будут даны инструкции «контролировать» боль.

Цель 2. Оценить MPFC rTMS как инструмент для ослабления боли и участие Сети боли. Гипотеза 1: MPFC TMS также ослабит базовый ответ мозга на боль (активность сети боли), но не повлияет на ECN или SN, когда пациенту даются инструкции «контролировать» боль.

(Исследовательская цель): Исследователь должен оценить, есть ли зависящие от частоты эффекты между базовой связью SN с ECN и DMN и эффективностью каждой стратегии TMS в отношении субъективной боли. Данные будут проанализированы с использованием многомерного анализа моделей (MVPA). В то время как первичными результатами будет магнитно-резонансная томография (МРТ) визит 1 по сравнению с визитом 2, исследователь также изучит относительную «длительность» эффектов на боль, сравнивая данные МРТ в конце всех визитов ТМС между группами и внутри групп с факторный анализ.

Относительная эффективность этих стратегий напрямую отразится на разработке крупного клинического исследования, изучающего rTMS как инновационный, новый вариант лечения боли у пациентов с CLBP.