H-spole TMS för att minska smärta: en pilotstudie som utvärderar relativ effektivitet av H1 vs H7-spolen

Kronisk smärta är ett allvarligt folkhälsoproblem med uppskattningar så höga som att nästan hälften av den vuxna befolkningen upplever någon form av smärta som varar i mer än 6 månader. Kronisk användning av opiater är en snabbt eskalerande kris i USA, med över 4,3 miljoner amerikaner som är beroende av analgetika på opiat, en eskalerande frekvens av dödsfall i överdoser av opiat och en återuppgång av intravenös heroinanvändning som leder till att de totala samhällskostnaderna överstiger 55 miljarder dollar. Medan opiater är effektiva vid behandling av akut smärta, utvecklas toleransen mot de smärtstillande effekterna snabbt, vilket leder till hög risk för missbruk och beroendepotential. Följaktligen skulle utvecklingen av en ny, icke-farmakologisk intervention för att behandla smärta, såsom repetitiv transkraniell magnetisk stimulering (rTMS), som skulle ge smärtstillande fördelar samtidigt som den direkt omformar de neurala kretsar som ansvarar för kognitiv kontroll över opiatbegär, fylla en alltmer brådskande folkhälsobehov.

Akut smärta är associerad med förhöjd magnetisk resonanstomografi (MRT) blod-syrenivåberoende (BOLD) signal i mål för uppåtstigande nociceptiva fibrer inklusive insula, dorsal anterior cingulate (dACC), thalamus och somatosensorisk cortex - 'smärtnätverket' . Upplevd smärta, och motsvarande FET-signal i Pain Network, dämpas av 10 Hz rTMS (en form av hjärnstimulering som resulterar i långsiktig potentiering (LTP) till vänster dorsolaterala prefrontala cortex (dlPFC, en nod i Executive Control Network) . Dr Borckardt var den första personen som visade att när LTP-liknande dlPFC rTMS gavs i det postoperativa återhämtningsrummet, använde patienterna mindre morfin på sjukhuset och kräver mindre morfin under lång tid. Dessa analgetiska effekter är nu allmänt kända, med över 33 kliniska prövningar som använder rTMS som ett verktyg för att minska akut och kronisk smärta i olika kliniska populationer.

Alla dessa data tyder på att LTP-liknande DLPFC rTMS är en mycket stark kandidat för att lindra kronisk smärta (LTP-liknande dlPFC rTMS (Strategi 1, Mål 1)). Ett alternativt tillvägagångssätt, *som också kan riktas mot opiatbegär*, är att dämpa smärtnätverket (genom långtidsdepression (LTD) av den ventromediala PFC) (LTD-liknande mPFC rTMS, strategi 2, mål 1). I en kohort av 49 individer med kronisk smärta, visade Dr. Hanlon (Primärutredare) nyligen att LTD-liknande mPFC rTMS minskade baslinjens BOLD-signal i flera intressanta regioner (ROI) *inblandade i begär som också överlappar med Pain Network* ( t.ex. dACC och Insula). För att parametriskt utvärdera dessa två lovande behandlingsstrategier har utredaren utvecklat en 1-besöks tvärsnittsdesign där en kohort friska kontrollindivider kommer att få kvantitativ sensorisk testning före och efter rTMS med H1 och H7-spolen för dlPFC-stimulering (Strategi 1) ) respektive mPFC-depression (strategi 2). Utredaren kommer också att mäta subjektiva smärtvärden. Utredaren har som mål att:

Syfte 1. Kvantifiera effekterna av LTP-liknande och LTD-liknande RTMS på kvantitativ sensorisk testning Hypotes: Den termiska smärttoleransen hos individer i dessa två grupper kommer att öka efter en session med rTMS administrerad av H1- och H7-spoldesignen i förhållande till bluff.

Syfte 2. Utvärdera effekterna av rTMS på subjektiv upplevelse av obehag. Hypotes: Subjektiv upplevelse av obehag kommer att minska i förhållande till sken hos individer efter en session med LTP-liknande eller LTD-liknande rTMS administrerat till dlPFC respektive mPFC.

Den relativa effekten av Strategi 1 vs 2 kommer direkt att översättas till utvecklingen av en stor klinisk prövning av rTMS som ett innovativt, nytt behandlingsalternativ för smärta hos opiatberoende individer.