Паттерны связи головного мозга при хронических заболеваниях височно-нижнечелюстного сустава

Доказательства нарушения регуляции мозговых цепей при хронической боли в целом и при боли при хроническом височно-нижнечелюстном расстройстве (ВНЧС) в частности хорошо документированы. Среди предполагаемых мозговых цепей, участвующих в патофизиологии хронической боли, есть таламокортикальные пути головного мозга, которые передают ноцицептивные сигналы централизованно от периферических тканей. Пути между медиальной префронтальной корой (mPFC) и периакведуктальным серым цветом (PAG) считаются частью антиноцицептивной цепи мозга, поскольку они необходимы для задействования эндогенной модуляции боли. О нарушении модуляции эндогенной боли систематически сообщалось у пациентов с хронической болью, а метаанализ клинических исследований пациентов с ВНЧС, проведенный главным исследователем и другими, показал повышенное облегчение боли и нарушение торможения боли у пациентов по сравнению с контрольной группой без боли.

Модуляцию эндогенной боли можно оценить психофизическими методами. Например, облегчение боли можно оценить с помощью временного суммирования боли (TSP) с использованием кратких болезненных стимулов, повторно предъявленных к периферическим тканям с частотой> 0,3 Гц. Подавление боли можно оценить с помощью условной болевой модуляции (CPM) путем предъявления вредных раздражителей над участком тела во время одновременных вредных раздражителей в другом месте, чтобы вызвать подавление боли. Нейровизуализационные исследования у безболевых контролей показали, что функциональная связь в таламокортикальных и антиноцицептивных цепях мозга связана с увеличением TSP и снижением ответов CPM соответственно. Неизвестно, изменяются ли паттерны связи в таламокортикальных и антиноцицептивных цепях мозга у пациентов с хроническим ВНЧС, отражая эндогенную дисфункцию модуляции боли. Считается, что корково-лимбические пути, соединяющие mPFC, миндалевидное тело и прилежащее ядро, играют ключевую роль в хронической боли и, в частности, в эмоциональной модуляции ноцицептивных сигналов. Недавно проведенное лонгитудинальное исследование показало, что функциональные и структурные паттерны связи, определенные по данным нейровизуализации между этими областями, предсказывают переход от острой боли в спине к хронической. Популяционное исследование пациентов с болью в ДВНЧС показало, что примерно 64% ​​этих пациентов также имеют коморбидную боль в пояснице, поэтому возможно, что пациенты с хронической болью в ДВНЧС могут демонстрировать паттерны связей мозга, аналогичные тем, которые выявлены у пациентов с постоянной болью в спине.

Функциональная связь мозга обычно оценивается с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) в состоянии покоя, когда участники лежат в состоянии покоя во время сканирования фМРТ для измерения внутренней функциональной связи (ФК). Паттерны связи внутри таламокортикальной, кортиколимбической и антиноцицептивной цепей, описанные выше, были определены с использованием этого традиционного подхода к оценке ФК. Недавние исследования отошли от этого традиционного подхода и оценивали ФК во время предъявления вредных стимулов во время сбора данных фМРТ и идентифицировали вызванные изменения ФК. Результаты этих исследований показывают, что вредные раздражители влияют на схемы соединений в цепях мозга, участвующих в обработке боли у участников без боли и у пациентов с фибромиалгией. Таким образом, разумно, что психофизическое тестирование на облегчение боли (например, TSP) и торможение боли (например, CPM) может отражать изменения в паттернах связи в мозговых цепях, связанных с модуляцией боли. В случае подтверждения эти вызванные паттерны связи, идентифицированные по включению эндогенной модуляции боли, могут служить «сигнатурой» для модуляции боли у людей, подобно «функциональному снятию отпечатков пальцев коннектома», продемонстрированному для прогнозирования подвижного интеллекта у здоровых участников с использованием данных из проекта Human Connectome. ХП).

Взятые вместе, эти результаты предлагают новые подходы к исследованию нарушения регуляции мозговых цепей при хронической боли ВНЧС с акцентом на связи мозга, которые могут служить уникальными «сигнатурами» хронической боли, связанными с эндогенной функцией модуляции боли. Существует острая необходимость определить потенциал паттернов соединений мозговых цепей, которые могут служить сигнатурами инвалидности, связанной с болью. Удовлетворение этой критической потребности предоставит новые способы выявления подгрупп пациентов с хронической болью ВНЧС, которые плохо реагируют на лечение. Устранение этого пробела в наших знаниях имеет разумный потенциал для разработки точных и достоверных методов визуализации мозга, поддерживающих уточненное фенотипирование пациентов с хронической болью ВНЧС, что приводит к раннему выявлению пациентов с плохим прогнозом.

Хроническая боль причиняет страдания большему количеству американцев, чем болезни сердца, диабет и рак вместе взятые, а ДВНЧС является вторым наиболее часто встречающимся заболеванием опорно-двигательного аппарата, приводящим к боли и инвалидности после хронической боли в спине. ВНЧС поражает примерно 5–12% населения, при этом ежегодные оценки экономического воздействия колеблются от 4 миллиардов долларов США в соответствии с NIDCR до 32 миллиардов долларов США, согласно исследованию, спонсируемому Агентством исследований и качества в области здравоохранения. Инвалидность, связанная с болью, значительно влияет на качество жизни пациента, и у подгруппы пациентов с хронической болью ВНЧС наблюдается высокая инвалидность, связанная с болью, как определено Шкалой градуированной хронической боли (GCPS), и эти пациенты имеют плохой прогноз - даже при лечении - и более высокие расходы на здравоохранение.

Примерно от половины до двух третей людей с ВНЧС обращаются за лечением, и примерно у 15% из них разовьется хроническая боль. У пациентов с хронической болью ВНЧС боль сохраняется ≥6 месяцев, и общепризнано, что патофизиология хронической боли ВНЧС включает нарушение регуляции мозговых цепей. Недавние данные свидетельствуют о том, что функциональные и анатомические характеристики мозга, а именно паттерны связей в определенных мозговых цепях, связаны с обработкой, модуляцией и постоянством боли. Паттерны связи мозга в пределах таламокортикальной цепи связаны с выражением эндогенного облегчения боли, в то время как паттерны связи между префронтальной корой и ядрами ствола мозга, антиноцицептивной цепью, связаны с эндогенным торможением боли. Кроме того, паттерны связей мозга в корково-лимбических путях, вовлеченных в управляемую эмоциями модуляцию ноцицептивных сигналов, предсказывают переход от острой боли в спине к хронической. Эти паттерны связи в пределах таламокортикальных, антиноцицептивных и корково-лимбических цепей мозга не были описаны у пациентов с хроническим ВНЧР, и неизвестно, могут ли паттерны связи в этих цепях мозга различать пациентов с хроническим ВНЧС на основании инвалидности, связанной с болью.