Värme, förväntan, sensation, aversion och kroppsdelar avbildningsstudien (WASABI)

Bakgrund:

Smärta är ett betydande problem inom och utanför kliniska sammanhang, och förståelse för fenomenet är absolut nödvändigt för att optimera patientvården och förstå effektiviteten av smärtbehandling. Samtidigt hämmar smärtångest beteende och produktivitet, hindrar antagandet av hälsosamma beteenden och korrekt sjukvård och är inblandad i utvecklingen och underhållet av kroniska smärtstörningar.

Smärta uppfattas vanligen som ett förenklat uppmärksamhetsfångande stimulusrespons homeostatiskt övervakningssystem som tjänar en vävnadsskyddande funktion. Samtida forskning främjar dock en processmodell av smärta som går utöver enkel överföring av en nociceptiv signal från en transducerad stimulans till att inkludera aspekter av fysiologisk modulering (t.ex. reglerande hjärnaktivitet från mellanhjärnan och hjärnstammen, endogena och exogena opioider och erfarenhetsmässig perception ( t.ex. perceptuell hjärnaktivitet från S1, PFC, thalamus, S2, insula och thalamus, perceptuella övningar såsom kroppsseende. Det är uppenbart att noggrann förståelse av smärta kräver att man kombinerar signaler över hjärnregioner och nätverk. Vårt labb, med hjälp av maskininlärningsbaserad multivoxel mönsteranalys (MVPA) har tränat flera nu allmänt använda neurala signaturer för hela hjärnan för smärtupplevelse med hjälp av termiska smärttillförselanordningar ( t.ex. Neural Pain Signature [NPS]), såväl som smärtrelaterade processer som att titta på bilder av andra som har smärta (Vicarious Pain Signature [VPS]) och att föreställa sig att bli romantiskt avvisad. Utövandet av denna arbetslinje har avslöjat att dessa signaturer är känsliga och specifika för den typ av smärta den utvecklades för, men ändå generaliserbara nog för att fungera i prover och smärtmodaliteter som den inte utvecklades i. Till exempel är NPS specifik för somatisk smärta och stiger och sjunker med nivåer av somatisk smärta av många typer, inklusive termisk smärta, mekanisk smärta och elektrisk chock, men spårar inte ställföreträdande smärta.

Våra befintliga signaturer svarar inte på psykologiska förändringar i smärta, vilket tros vara nödvändiga komponenter för att förstå smärthyper- och hypoalgesi samt placeboeffekten. Placeboeffekten är en kraftfull demonstration av effekterna av det psykologiska smärtsammanhanget på smärtupplevelsen. Effekten kan vara direkt hänförlig till emotionell och uppmärksamhetsbearbetning. Smärtbearbetning skiftar från nociceptiv somatosensorisk till emotionell under kronisk smärta och det finns gott om bevis för att ångest och stress modulerar mängden smärta som rapporteras, graden av behandling och uppmärksamhet som begärs och graden av smärtanalgesi som upplevs vid applicering av placebo. Dessa bevis tyder på att aversiv bearbetning av inkommande stimuli kan spela en roll i smärtupplevelsen. Placeboeffekter kan också helt enkelt vara somatotopiskt uppmärksamhetsdrivna, som en tidigare icke-fMRI-studie har föreslagit.

De grundläggande mekanismerna för placeboeffekter på smärtförväntning och smärtångest, och hur de relaterar till placeboeffekter på smärta, är fortfarande okända. Att förstå hur var och en av delkomponenterna av smärta - teoretiskt separerbara som detektering av inkommande känsla, aversiv upplevelse och somatotop plats - påverkas av en placebobehandling kan belysa viktiga fakta om smärta. Detta inkluderar hur smärta förutses, bearbetas och därefter regleras, vilket ger insikt i smärtångests natur och hur information ska levereras för att lindra smärta. Sådan kunskap är väsentlig för att förbättra befintliga terapier och skapa mer nyanserade och målinriktade sådana för försvagande smärtrelaterade sjukdomar som kroniska smärtsjukdomar och viktiga terapeutiska procedurer som kan orsaka smärta (t.ex. kirurgiska eller dentala).

Experimentell design:

Den första timmen av fMRI-skanning syftar till att isolera känsla, motvilja och somatotopiska delkomponenter av smärta till individuella neurala signaturer. Vi kommer att göra det genom att slumpmässigt utsätta deltagarna för stimulanser av smärtsam värme och icke-smärtsam värme på olika kroppsställen -- vänster och höger tugg, mittlinje bröst, mittlinje bål, vänster och höger underarm och vänster och höger övre vaden -- samt lyssna på ett aversivt ljud (t.ex. att skrapa på tavlan). Deltagarna kommer också att uppmanas vid olika tillfällen att följa instruktionerna för att föreställa sig att de känner intensiv värmesmärta på ett slumpmässigt utsett kroppsställe.

Under den andra timmen av fMRI-skanning kommer vi att undersöka i vilken grad de identifierade isolerade delkomponenterna av känsla, motvilja och somatotopi svarar på placebobehandling för värmesmärta (dvs applicering av en inert kräm som sammanfaller med antingen en instruktion som deltagaren kommer att ges "en smärtstillande kräm" i förhållande till "en kontrollkräm utan effekt").