Durerea este răspunsul natural al organismului uman la răni sau boală și este adesea un avertisment că ceva nu este în regulă. Odată ce problema este vindecată, vom înceta, în general, să simțim aceste simptome dureroase, cu toate acestea, ce se întâmplă atunci când durerea continuă mult după ce cauza a dispărut? durere cronică este definită medical ca durere persistentă care durează de la 3 la 6 luni sau mai mult. Durerea cronică este cu siguranță o condiție provocatoare de a trăi, afectând totul de la nivelurile de activitate ale individului și de capacitatea lor de a lucra, precum și de relațiile personale și de condițiile psihologice. Dar, știți că durerea cronică poate afecta, de asemenea, structura și funcția creierului dumneavoastră? Se pare că aceste schimbări ale creierului pot duce la afectări cognitive și psihologice.

 

Durerea cronică nu influențează doar o singură regiune a minții, de fapt, ea poate duce la schimbări în numeroase zone esențiale ale creierului, cele mai multe dintre ele fiind implicate în multe procese și funcții fundamentale. Diverse studii de-a lungul anilor au descoperit modificări ale hipocampului, împreună cu reducerea materiei cenușii din cortexul prefrontal doroslateral, amigdala, brainstemul și cortexul insular drept, pentru a numi câteva, asociate cu durerea cronică. O defalcare a câtorva din structura acestor regiuni și funcțiile lor asociate ar putea ajuta la transformarea acestor schimbări ale creierului în context, pentru o mulțime de indivizi cu dureri cronice. Scopul următorului articol este de a demonstra și de a discuta modificările structurale și funcționale ale creierului asociate cu durerea cronică, în special în cazul în care acestea reflectă probabil nici deteriorarea, nici atrofia.

 

Schimbările structurale ale creierului în durerea cronică reflectă probabil nici deteriorarea nici atrofia

 

Abstract

 

Durerea cronică pare să fie asociată cu reducerea substanței gri a creierului în zonele atribuite transmiterii durerii. Procesele morfologice care stau la baza acestor modificări structurale, probabil în urma reorganizării funcționale și a plasticității centrale din creier, rămân neclare. Durerea în osteoartrita de șold este unul dintre puținele sindroame ale durerii cronice care sunt în principal vindecabile. Am investigat 20 de pacienți cu durere cronică din cauza coxartrozei unilaterale (vârsta medie 63.25-9.46 ani (SD) ani, 10 femei) înainte de intervenția chirurgicală endoprotetică a articulației șoldului (starea durerii) și am monitorizat modificările structurale ale creierului până la 1 an după operație: 6-8 săptămâni , 12-18 săptămâni și 10-14 luni când este complet dureros. Pacienții cu durere cronică din cauza coxartrozei unilaterale au avut substanța cenușie semnificativ mai mică comparativ cu martorii din cortexul cingulat anterior (ACC), cortexul insular și operculul, cortexul prefrontal dorsolateral (DLPFC) și cortexul orbitofrontal. Aceste regiuni funcționează ca structuri multi-integrative în timpul experienței și anticipării durerii. Când pacienții nu au suferit de durere după recuperarea de la intervenția chirurgicală endoprotetică, s-a constatat o creștere a substanței gri în aproape aceleași zone. Am constatat, de asemenea, o creștere progresivă a substanței gri a creierului în cortexul premotor și în zona motorie suplimentară (SMA). Concluzionăm că anomaliile substanței cenușii în durerea cronică nu sunt cauza, ci secundare bolii și sunt cel puțin parțial datorate modificărilor funcției motorii și integrării corporale.

 

Introducere

 

Dovezile reorganizării funcționale și structurale la pacienții cu durere cronică susțin ideea că durerea cronică nu ar trebui să fie conceptualizată doar ca o stare funcțională modificată, ci și ca o consecință a plasticității creierului funcțional și structural [1], [2], [3], [4], [5], [6]. În ultimii șase ani, au fost publicate peste 20 de studii care demonstrează modificări structurale ale creierului în 14 sindroame ale durerii cronice. O caracteristică izbitoare a tuturor acestor studii este faptul că modificările substanței cenușii nu au fost distribuite aleatoriu, ci apar în arii cerebrale definite și funcțional foarte specifice - și anume implicarea în procesarea nociceptivă supraspinală. Cele mai proeminente constatări au fost diferite pentru fiecare sindrom al durerii, dar s-au suprapus în cortexul cingulat, cortexul orbitofrontal, insula și ponsul dorsal [4]. Alte structuri cuprind talamusul, cortexul prefrontal dorsolateral, ganglionii bazali și zona hipocampală. Aceste descoperiri sunt adesea discutate ca atrofie celulară, întărind ideea de deteriorare sau pierdere a substanței cenușii cerebrale [7], [8], [9]. De fapt, cercetătorii au descoperit o corelație între scăderea substanței gri a creierului și durata durerii [6], [10]. Dar durata durerii este, de asemenea, legată de vârsta pacientului, iar declinul global al materiei cenușii, dar și declinul specific al regiunii, dependent de vârstă este bine documentat [11]. Pe de altă parte, aceste modificări structurale ar putea fi, de asemenea, o scădere a dimensiunii celulelor, fluidelor extracelulare, sinaptogeneza, angiogeneza sau chiar datorită modificărilor volumului sanguin [4], [12], [13]. Oricare ar fi sursa, pentru interpretarea noastră a unor astfel de descoperiri, este important să vedem aceste descoperiri morfometrice în lumina multitudinii de studii morfometrice asupra plasticității dependente de efort, dat fiind faptul că modificările structurale specifice creierului regional au fost prezentate în mod repetat în urma exercițiului cognitiv și fizic [ 14].

 

Nu se înțelege de ce doar o proporție relativ mică de oameni dezvoltă un sindrom al durerii cronice, considerând că durerea este o experiență universală. Se pune întrebarea dacă la unii oameni o diferență structurală în sistemele centrale de transmitere a durerii poate acționa ca o diateză pentru durerea cronică. Modificările materiei cenușii în durerea fantomă datorită amputării [15] și leziunii măduvei spinării [3] indică faptul că modificările morfologice ale creierului sunt, cel puțin parțial, o consecință a durerii cronice. Cu toate acestea, durerea în osteoartrita de șold (OA) este unul dintre puținele sindromuri de durere cronică care se vindecă în principal, întrucât 88% dintre acești pacienți sunt în mod regulat lipsiți de durere după intervenția chirurgicală de înlocuire totală a șoldului (THR) [16]. Într-un studiu pilot am analizat zece pacienți cu OA de șold înainte și imediat după operație. Am constatat scăderi ale substanței cenușii în cortexul cingulat anterior (ACC) și insulă în timpul durerii cronice înainte de intervenția chirurgicală THR și am constatat creșteri ale substanței cenușii în zonele creierului corespunzătoare în starea de durere fără intervenție chirurgicală [17]. Concentrându-ne pe acest rezultat, acum am extins studiile noastre care investighează mai mulți pacienți (n = 20) după THR de succes și am monitorizat modificările structurale ale creierului în patru intervale de timp, până la un an după operație. Pentru a controla modificările substanței gri datorate îmbunătățirii motorului sau depresiei, am administrat, de asemenea, chestionare care vizează îmbunătățirea funcției motorii și a sănătății mintale.

 

Materiale și metode

 

Voluntari

 

Pacienții raportați aici sunt un subgrup de 20 de pacienți din 32 de pacienți publicați recent, care au fost comparați cu un grup de control sănătos egal cu vârsta și sexul [17], dar au participat la o anchetă suplimentară de urmărire de un an. După operație, 12 pacienți au renunțat din cauza unei a doua intervenții chirurgicale endoprotetice (n? =? 2), boală severă (n? =? 2) și retragerea consimțământului (n? =? 8). Acest lucru a lăsat un grup de douăzeci de pacienți cu OA primară unilaterală de șold (vârsta medie 63.25-9.46 ani (SD) ani, 10 femei) care au fost investigați de patru ori: înainte de intervenția chirurgicală (starea durerii) și din nou 6-8 și 12-18 săptămâni și 10 14 luni după intervenția chirurgicală endoprotetică, când este complet dureros. Toți pacienții cu OA de șold primar au avut un istoric de durere mai mare de 12 luni, variind de la 1 la 33 de ani (medie 7.35 ani) și un scor mediu de durere de 65.5 (variind de la 40 la 90) pe o scară analogă vizuală (VAS) variind de la De la 0 (fără durere) la 100 (cea mai gravă durere imaginabilă). Am evaluat orice apariție de evenimente minore de durere, inclusiv dureri de dinți, urechi și cap cu până la 4 săptămâni înainte de studiu. De asemenea, am selectat în mod aleatoriu datele din 20 de controale sănătoase potrivite pentru sex și vârstă (vârsta medie 60,95-8,52 (SD) ani, 10 femei) din cei 32 din studiul pilot menționat mai sus [17]. Niciunul dintre cei 20 de pacienți sau cei 20 de sexe și vârstă care s-au potrivit voluntarilor sănătoși nu au avut istoric medical neurologic sau intern. Studiul a primit aprobarea etică de către comitetul local de etică și s-a obținut consimțământul informat în scris de la toți participanții la studiu înainte de examinare.

 

Datele comportamentale

 

Am colectat date despre depresie, somatizare, anxietate, durere și sănătate fizică și mentală la toți pacienții și toate cele patru puncte de timp folosind următoarele chestionare standardizate: Beck Depression Inventory (BDI) [18], Brief Symptom Inventory (BSI) [19], Schmerzempfindungs-Skala (SES? =? Scale unpleasantness pain) [20] și Health Survey 36-Item Short Form (SF-36) [21] și Nottingham Health Profile (NHP). Am efectuat măsuri repetate ANOVA și am asociat teste t cu două cozi pentru a analiza datele comportamentale longitudinale utilizând SPSS 13.0 pentru Windows (SPSS Inc., Chicago, IL) și am folosit corecția Greenhouse Geisser dacă s-a încălcat presupunerea de sfericitate. Nivelul de semnificație a fost stabilit la p <0.05.

 

VBM - Achiziția de date

 

Achizitie de imagini. Scanarea MR de înaltă rezoluție a fost efectuată pe un sistem RMN 3T (Siemens Trio) cu o bobină standard cu 12 canale. Pentru fiecare dintre cele patru puncte de timp, scanarea I (între 1 zi și 3 luni înainte de intervenția chirurgicală endoprotetică), scanarea II (6 până la 8 săptămâni după operație), scanarea III (12 până la 18 săptămâni după operație) și scanarea IV (10-14 luni după operație), a fost obținut un RMN structural ponderat T1 pentru fiecare pacient utilizând o secvență 3D-FLASH (TR 15 ms, TE 4.9 ms, unghi de rotație 25 , felii de 1 mm, FOV 256 256, dimensiune voxel 1 1 1 mm).

 

Procesarea imaginilor și analiza statistică

 

Pre-procesarea și analiza datelor au fost efectuate cu SPM2 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londra, Marea Britanie) care funcționează sub Matlab (Mathworks, Sherborn, MA, SUA) și conținând o cutie de instrumente pentru morfometrie bazată pe voxel (VBM) pentru date longitudinale, care se bazează pe imagini RM structurale 3D de înaltă rezoluție și permite aplicarea statisticilor în funcție de voxel pentru a detecta diferențele regionale în densitatea sau volumele de substanță gri [22], [23]. În rezumat, pre-procesarea a implicat normalizarea spațială, segmentarea substanței cenușii și netezirea spațială de 10 mm cu un nucleu gaussian. Pentru etapele de pre-procesare, am folosit un protocol optimizat [22], [23] și un șablon de substanță gri specifică scanerului și studiului [17]. Am folosit SPM2 mai degrabă decât SPM5 sau SPM8 pentru a face această analiză comparabilă cu studiul nostru pilot [17]. deoarece permite o normalizare și segmentare excelentă a datelor longitudinale. Cu toate acestea, pe măsură ce o actualizare mai recentă a VBM (VBM8) a devenit disponibilă recent (dbm.neuro.uni-jena.de/vbm/), am folosit și VBM8.

 

Analiza transversală

 

Am folosit un test t cu două eșantioane pentru a detecta diferențele regionale în substanța cenușie a creierului între grupuri (pacienți la momentul de scanare I (durere cronică) și controale sănătoase). Am aplicat un prag de p <0.001 (necorectat) pe tot creierul datorită ipotezei noastre prioritare puternice, care se bazează pe 9 studii independente și cohorte care arată scăderi ale substanței gri la pacienții cu durere cronică [7], [8], [ 9], [15], [24], [25], [26], [27], [28], că creșterile substanței gri vor apărea în aceleași regiuni (pentru tratarea durerii relevante) ca în studiul nostru pilot (17) ). Grupurile au fost potrivite pentru vârstă și sex, fără diferențe semnificative între grupuri. Pentru a investiga dacă diferențele dintre grupuri s-au schimbat după un an, am comparat, de asemenea, pacienții la momentul scanării IV (fără durere, urmărire de un an) cu grupul nostru de control sănătos.

 

Analiza longitudinală

 

Pentru a detecta diferențele dintre punctele de timp (Scanare IIV) am comparat scanările înainte de intervenția chirurgicală (starea durerii) și din nou la 6-8 și 12-18 săptămâni și la 10-14 luni după intervenția chirurgicală endoprotetică (fără durere) ca măsură repetată ANOVA. Deoarece orice schimbare a creierului cauzată de durerea cronică ar putea avea nevoie de ceva timp pentru a se retrage după operație și încetarea durerii și din cauza durerii postoperatorii raportate de pacienți, am comparat în analiza longitudinală scanarea I și II cu scanarea III și IV. Pentru detectarea modificărilor care nu sunt strâns legate de durere, am căutat și schimbări progresive pe toate intervalele de timp. Am răsturnat creierul pacienților cu OA a șoldului stâng (n? =? 7) pentru a ne normaliza pentru partea durerii pentru ambele, compararea grupului și analiza longitudinală, dar am analizat în primul rând datele neîntoarse. Am folosit scorul BDI ca o covariabilă în model.

 

REZULTATE

 

Datele comportamentale

 

Toți pacienții au raportat dureri cronice de șold înainte de intervenția chirurgicală și nu au avut dureri (în ceea ce privește această durere cronică) imediat după operație, dar au raportat dureri post-chirurgicale destul de acute la scanarea II, care a fost diferită de durerea cauzată de osteoartrita. Scorul de sănătate mintală al SF-36 (F (1.925 / 17.322)? =? 0.352, p? =? 0.7) și scorul global BSI GSI (F (1.706 / 27.302)? =? 3.189, p? =? 0.064 ) nu au prezentat modificări pe parcursul timpului și nici o comorbiditate mentală. Niciunul dintre controale nu a raportat dureri acute sau cronice și niciunul nu a prezentat simptome de depresie sau dizabilități fizice / mentale.

 

Înainte de operație, unii pacienți au prezentat simptome depresive ușoare până la moderate în scorurile BDI care au scăzut semnificativ la scanarea III (t (17) a = 2.317, p a = 0.033) și IV (t (16) a = 2.132, p? =? 0.049). În plus, scorurile SES (durere neplăcută) ale tuturor pacienților s-au îmbunătățit semnificativ de la scanarea I (înainte de operație) la scanarea II (t (16)? =? 4.676, p <0.001), scanare III (t (14)? =? 4.760, p <0.001) și scanare IV (t (14)? =? 4.981, p <0.001, la 1 an după operație), deoarece neplăcerea durerii a scăzut odată cu intensitatea durerii. Evaluarea durerii la scanarea 1 și 2 a fost pozitivă, aceeași evaluare în ziua 3 și 4 negativă. SES descrie doar calitatea durerii percepute. Prin urmare, a fost pozitiv în ziua 1 și 2 (medie 19.6 în ziua 1 și 13.5 în ziua 2) și negativ (na) în ziua 3 și 4. Cu toate acestea, unii pacienți nu au înțeles această procedură și au folosit SES ca o calitate globală măsurii vieții. Acesta este motivul pentru care toți pacienții au fost întrebați în aceeași zi în mod individual și de către aceeași persoană cu privire la apariția durerii.

 

În sondajul de sănătate de formă scurtă (SF-36), care constă din măsurile sumare ale unui Scor de sănătate fizică și a unui scor de sănătate mintală [29], pacienții s-au îmbunătățit semnificativ în scorul de sănătate fizică de la scanarea I la scanarea II (t ( 17)? = ?? 4.266, p? =? 0.001), scanare III (t (16)? = ?? 8.584, p <0.001) și IV (t (12)? = ?? 7.148, p <0.001), dar nu în Scorul de sănătate mintală. Rezultatele NHP au fost similare, în subscala „durere” (polaritate inversată) am observat o schimbare semnificativă de la scanarea I la scanarea II (t (14)? = ?? 5.674, p <0.001, scanarea III (t (12) )? = ?? 7.040, p <0.001 și scanare IV (t (10)? = ?? 3.258, p? =? 0.009). Am constatat, de asemenea, o creștere semnificativă a subscalei „mobilitate fizică” de la scanarea I la scanarea III (t (12)? = ?? 3.974, p? =? 0.002) și scanare IV (t (10)? = ?? 2.511, p? =? 0.031). Nu a existat nicio modificare semnificativă între scanarea I și scanarea II ( la șase săptămâni după operație).

 

Date structurale

 

Analiza transversală. Am inclus vârsta ca o covariabilă în modelul liniar general și nu am găsit confuzii de vârstă. În comparație cu sexul și vârsta, pacienții cu OA de șold primar (n? =? 20) au prezentat pre-operator (Scan I) substanță cenușie redusă în cortexul cingulat anterior (ACC), cortexul insular, operculul, cortexul prefrontal dorsolateral ( DLPFC), polul temporal drept și cerebelul (Tabelul 1 și Figura 1). Cu excepția putamenului potrivit (x? =? 31, y? = ?? 14, z? = ?? 1; p <0.001, t? =? 3.32) nu s-a constatat o creștere semnificativă a densității materiei cenușii la pacienții cu OA comparativ la controale sănătoase. Comparând pacienții la momentul scanării IV cu controale potrivite, s-au găsit aceleași rezultate ca și în analiza transversală folosind scanarea I comparativ cu controalele.

 

 

 

Întoarcerea datelor pacienților cu OA de șold stâng (n? =? 7) și compararea acestora cu controale sănătoase nu a modificat semnificativ rezultatele, ci pentru o scădere a talamusului (x? =? 10, y? = ?? 20, z? =? 3, p <0.001, t? =? 3.44) și o creștere a cerebelului drept (x? =? 25, y? = ?? 37, z? = ?? 50, p <0.001, t? =? 5.12) care nu au atins semnificație în datele neîntoarse ale pacienților în comparație cu martorii.

 

Analiza longitudinală. În analiza longitudinală, a fost detectată o creștere semnificativă (p <.001 necorectată) a substanței cenușii prin compararea primei și celei de-a doua scanări (durere cronică / durere post-chirurgicală) cu a treia și a patra scanare (fără durere) în ACC, cortexul insular, cerebelul și pars orbitalis la pacienții cu OA (Tabelul 2 și Figura 1). Substanța cenușie a scăzut în timp (p <.001 analiza întregului creier necorectată) în cortexul somatosenzorial secundar, hipocamp, cortex midcingulat, talamus și nucleul caudat la pacienții cu OA (Figura 2).

 

 

 

Întoarcerea datelor pacienților cu OA de șold stâng (n? =? 7) nu a modificat semnificativ rezultatele, ci pentru o scădere a substanței gri a creierului în Gyrus Heschl (x? = ?? 41, y? = ?? 21, z? =? 10, p <0.001, t? =? 3.69) și Precuneus (x? =? 15, y? = ?? 36, z? =? 3, p <0.001, t? =? 4.60) .

 

Prin contrastul primei scanări (pre-chirurgie) cu scanările 3 + 4 (post-chirurgie), am constatat o creștere a substanței cenușii în cortexul frontal și în cortexul motor (p <0.001 necorectat). Observăm că acest contrast este mai puțin strict deoarece avem acum mai puține scanări pe afecțiune (durere vs. non-durere). Când coborâm pragul, repetăm ​​ceea ce am găsit folosind contrastul de 1 + 2 față de 3 + 4.

 

Căutând zone care cresc pe toate intervalele de timp, am găsit modificări ale substanței gri creierului în zonele motorii (zona 6) la pacienții cu coxartroză după înlocuirea totală a șoldului (scanare Idbm.neuro.uni-jena.de/vbm/) am putea reproduce această constatare în cortexul anterior și mediu cingulat și în ambele insule anterioare.

 

Am calculat dimensiunile efectului și analiza secțiunii transversale (pacienți vs. martori) a dat un Cohen de 1.78751 în voxelul de vârf al ACC (x? = ?? 12, y? =? 25, z? = ?? 16). De asemenea, am calculat Cohen sd pentru analiza longitudinală (scanare contrastantă 1 + 2 vs. scanare 3 + 4). Acest lucru a rezultat într-un Cohen de 1.1158 în ACC (x? = ?? 3, y? =? 50, z? =? 2). În ceea ce privește insula (x? = ?? 33, y? =? 21, z? =? 13) și legat de același contrast, Cohen este 1.0949. În plus, am calculat media valorilor non-zero ale voxelului hărții Cohen în cadrul ROI (compusă din diviziunea anterioară a girusului cingulat și a cortexului subcalosal, derivată din Atlasul structural cortical Harvard-Oxford): 1.251223.

 

Dr. Alex Jimenez's Insight

Pacientii cu durere cronica pot experimenta o varietate de probleme de sanatate de-a lungul timpului, in afara de simptomele lor deja debilitante. De exemplu, mulți indivizi vor avea probleme de dormit ca urmare a durerii lor, dar cel mai important, durerea cronică poate duce la diferite probleme de sănătate mintală, precum și anxietate și depresie. Efectele pe care le poate avea durerea asupra creierului pot părea prea copleșitoare, dar dovezile în creștere sugerează că aceste modificări ale creierului nu sunt permanente și pot fi inversate atunci când pacienții cu durere cronică primesc tratamentul adecvat pentru problemele lor de sănătate. Potrivit articolului, anomaliile de substanță cenușie găsite în durerile cronice nu reflectă afectarea creierului, ci mai degrabă ele sunt o consecință reversibilă care normalizează când durerea este tratată în mod adecvat. Din fericire, o varietate de abordări de tratament sunt disponibile pentru a ajuta la ameliorarea simptomelor durerii cronice și pentru a restabili structura și funcția creierului.

 

Discuție

 

Monitorizând întreaga structură a creierului în timp, confirmăm și extindem datele noastre pilot publicate recent [17]. Am constatat modificări ale substanței gri a creierului la pacienții cu osteoartrită primară de șold în starea de durere cronică, care inversează parțial atunci când acești pacienți nu prezintă durere, în urma unei intervenții chirurgicale endoprotetice la nivelul șoldului. Creșterea parțială a substanței cenușii după intervenția chirurgicală este aproape în aceleași zone în care s-a observat o scădere a substanței cenușii înainte de operație. Întoarcerea datelor pacienților cu OA de șold stâng (și, prin urmare, normalizarea pentru partea durerii) a avut doar un impact redus asupra rezultatelor, dar a arătat în plus o scădere a substanței cenușii în girusul Heschl și Precuneus pe care nu le putem explica cu ușurință și, deoarece nu există nicio ipoteză a priori, luați în considerare cu mare prudență. Cu toate acestea, diferența observată între pacienți și controalele sănătoase la scanarea I a fost încă observabilă în analiza transversală la scanarea IV. Creșterea relativă a materiei cenușii în timp este, prin urmare, subtilă, adică nu este suficient de distinctă pentru a avea un efect asupra analizei secțiunii transversale, o constatare care a fost deja arătată în studiile care investighează plasticitatea dependentă de experiență [30], [31]. Observăm că faptul că arătăm reversibile unele părți ale modificărilor cerebrale datorate durerii cronice nu exclude faptul că alte părți ale acestor modificări sunt ireversibile.

 

Interesant, am observat că scăderea materiei cenușii în ACC la pacienții cu durere cronică înainte de intervenția chirurgicală pare să continue 6 săptămâni după intervenția chirurgicală (scanarea II) și crește doar spre scanarea III și IV, posibil datorită durerii postoperatorii sau scăderii motorului funcţie. Acest lucru este în concordanță cu datele comportamentale ale scorului mobilității fizice incluse în PNC, care nu a prezentat postoperator nicio schimbare semnificativă la punctul II, dar a crescut semnificativ spre scanarea III și IV. De notat, pacienții noștri nu au raportat nici o durere la nivelul șoldului după intervenție chirurgicală, dar au experimentat dureri post-chirurgicale în mușchii și pielea înconjurătoare, care au fost percepute foarte diferit de către pacienți. Cu toate acestea, deoarece pacienții încă au raportat o anumită durere la scanarea II, am contrastat și prima scanare (preoperatorie) cu scanări III + IV (postoperatorie), evidențiind o creștere a substanței cenușii în cortexul frontal și cortexul motor. Observăm că acest contrast este mai puțin strictă datorită scanărilor mai puțin per condiție (durere vs. non-durere). Când am coborât pragul, repetăm ​​ceea ce am găsit utilizând contrastul lui I + II față de III + IV.

 

Datele noastre sugerează cu tărie că modificările substanței cenușii la pacienții cu durere cronică, care se găsesc de obicei în zonele implicate în procesarea nociceptivă supraspinală [4] nu se datorează nici atrofiei neuronale, nici deteriorării creierului. Faptul că aceste modificări observate în starea de durere cronică nu se inversează complet ar putea fi explicat prin perioada relativ scurtă de observare (la un an după operație versus o medie de șapte ani de durere cronică înainte de operație). Modificările cerebrale neuroplastice care s-au putut dezvolta de-a lungul mai multor ani (ca o consecință a aportului nociceptiv constant) au nevoie probabil de mai mult timp pentru a inversa complet. O altă posibilitate de ce creșterea substanței cenușii poate fi detectată numai în datele longitudinale, dar nu și în datele secțiunii transversale (adică între cohorte la momentul IV) este faptul că numărul pacienților (n? =? 20) este prea mic. Trebuie subliniat faptul că varianța dintre creierele mai multor indivizi este destul de mare și că datele longitudinale au avantajul că varianța este relativ mică, deoarece aceleași creiere sunt scanate de mai multe ori. În consecință, modificările subtile vor fi detectabile numai în datele longitudinale [30], [31], [32]. Desigur, nu putem exclude faptul că aceste modificări sunt cel puțin parțial ireversibile, deși acest lucru este puțin probabil, având în vedere rezultatele plasticității structurale specifice și a reorganizării [4], [12], [30], [33], [34]. Pentru a răspunde la această întrebare, studiile viitoare trebuie să investigheze pacienții în mod repetat pe perioade mai lungi de timp, eventual ani.

 

Observăm că nu putem face decât concluzii limitate privind dinamica modificărilor morfologice ale creierului în timp. Motivul este că atunci când am proiectat acest studiu în 2007 și am scanat în 2008 și 2009, nu sa știut dacă s-ar produce modificări structurale și din motive de fezabilitate am ales datele de scanare și rapoartele de timp așa cum sunt descrise aici. S-ar putea argumenta faptul că materia cenușie se schimbă în timp, pe care o descriem pentru grupul de pacienți, s-ar fi putut întâmpla și în grupul de control (efect temporal). Cu toate acestea, orice modificare datorată îmbătrânirii, dacă este deloc, ar fi de așteptat să fie o scădere a volumului. Având în vedere ipoteza noastră a priori, pe baza studiilor independente 9 și a cohortelor care prezintă scăderi în substanța cenușie la pacienții cu durere cronică [7], [8], [9], [15], [24], [25] [26], [27], ne-am concentrat asupra creșterilor regionale în timp și, prin urmare, considerăm că constatarea noastră nu este un efect de timp simplu. De remarcat că nu putem exclude faptul că materia cenușie a scăzut în timp, pe care am găsit-o în grupul nostru de pacienți, ar putea fi datorată unui efect de timp, deoarece nu am scanat grupul nostru de control în același interval de timp. Având în vedere constatările, studiile viitoare ar trebui să vizeze intervale de timp mai scurte și mai scurte, având în vedere că schimbările cerebrale morfometrice dependente de exercițiu pot să apară la fel de repede după săptămâna 28 [1], [32].

 

În plus față de impactul aspectului nociceptiv al durerii asupra materiei cenușii creierului [17], [34] am observat că modificările funcției motorului contribuie, probabil, și la modificările structurale. Am găsit zone motor și premotor (zona 6) să crească în toate intervalele de timp (Figura 3). Intuitiv, acest lucru se poate datora îmbunătățirii funcției motorii în timp, deoarece pacienții nu mai erau mai restricționați în a trăi o viață normală. În special, nu ne-am concentrat asupra funcției motorii, ci asupra îmbunătățirii experienței durerii, având în vedere căutarea noastră originală de a investiga dacă reducerea binecunoscută a materiei cenușii cerebrale la pacienții cu durere cronică este, în principiu, reversibilă. În consecință, nu am utilizat instrumente specifice pentru a investiga funcția motorului. Cu toate acestea, reorganizarea cortexului motor (funcțional) la pacienții cu sindroame dureroase este bine documentată [35], [36], [37], [38]. Mai mult decât atât, cortexul motor este o țintă în abordările terapeutice la pacienții cu durere cronică care nu pot fi tratați medical, folosind stimularea directă a creierului [39], [40], stimularea transcraniană directă [41] și stimularea magnetică transcranială repetitivă [42]. Mecanismele exacte ale unei astfel de modulații (facilitarea vs. inhibarea sau pur și simplu interferența în rețelele legate de durere) nu sunt încă elucidate [43]. Un studiu recent a demonstrat că o experiență motorie specifică poate modifica structura creierului [40]. Synaptogeneza, reorganizarea reprezentărilor de mișcare și angiogeneza în cortexul motor pot apărea cu cerințe speciale ale unei sarcini motorii. Tsao și colab. a arătat o reorganizare în cortexul motor al pacienților cu durere cronică scăzută a spatelui care pare a fi dureri de spate specifice [13] și Puri et al. a observat o reducere în materia cenușie a zonei motorului stâng suplimentar la pacienții cu fibromialgie [44]. Studiul nostru nu a fost conceput pentru a dezagrega diferiții factori care pot schimba creierul în durerea cronică, dar interpretăm datele noastre referitoare la modificările substanței gri care nu reflectă exclusiv consecințele intrării constante a nociceptivului. De fapt, un studiu recent efectuat la pacienții cu durere neuropată a evidențiat anomalii ale regiunilor cerebrale care cuprind percepția emoțională, autonomă și durere, ceea ce înseamnă că ele joacă un rol critic în imaginea clinică globală a durerii cronice [45].

 

 

Două studii pilot recente s-au axat pe terapia de substituție a șoldului la pacienții cu osteoartrită, singurul sindrom de durere cronică care este curabil în principal cu înlocuirea totală a șoldului [17] și [46] și aceste date sunt flancate de un studiu foarte recent, 47]. Aceste studii trebuie văzute în lumina mai multor studii longitudinale care investighează plasticitatea neuronală dependentă de experiență la om la nivel structural [30], [31] și un studiu recent privind modificările structurale ale creierului la voluntarii sănătoși care suferă de stimulare dureroasă repetată [34] . Mesajul cheie al tuturor acestor studii este că principala diferență în structura creierului dintre pacienții cu durere și controalele poate să scadă atunci când durerea este vindecată. Cu toate acestea, trebuie să se țină seama de faptul că pur și simplu nu este clar dacă modificările la pacienții cu durere cronică se datorează exclusiv intrărilor nociceptive sau datorate consecințelor durerii sau ambelor. Este posibil ca modificările comportamentale, cum ar fi privarea sau intensificarea contactelor sociale, agilitatea, pregătirea fizică și modificările stilului de viață, să fie suficiente pentru a modela creierul [6], [12], [28], [48]. În special, depresia ca o co-morbiditate sau consecință a durerii este un candidat cheie pentru a explica diferențele dintre pacienți și controale. Un grup mic de pacienți cu OA a prezentat simptome ușoare până la moderate care s-au schimbat odată cu trecerea timpului. Nu am constatat că modificările structurale sunt covârșitoare în mod semnificativ cu scorul BDI, dar se pune întrebarea în legătură cu numeroase alte modificări comportamentale datorate absenței durerii și a îmbunătățirii motorii, care pot contribui la rezultate și în ce măsură. Aceste schimbări comportamentale pot influența, eventual, o scădere a conținutului de cenușă în durerea cronică, precum și o creștere a conținutului de cenușă atunci când durerea este dispărută.

 

Un alt factor important care poate prejudicia interpretarea noastră a rezultatelor este faptul că aproape toți pacienții cu durere cronică au luat medicamente împotriva durerii, pe care s-au oprit atunci când au fost fără durere. S-ar putea argumenta că AINS cum ar fi diclofenac sau ibuprofen au unele efecte asupra sistemelor neuronale și același lucru este valabil pentru opioide, antiepileptice și antidepresive, medicamente care sunt frecvent utilizate în terapia durerii cronice. Impactul ucigătorilor de durere și al altor medicamente asupra rezultatelor morfometrice poate fi foarte important (48). Nici un studiu nu a arătat până acum efectele medicamentelor asupra durerii asupra morfologiei creierului, dar mai multe lucrări au constatat că modificările structurii creierului la pacienții cu durere cronică nu sunt explicate prin inactivitate [15], nici prin medicamente pentru durere [7] [9]. Cu toate acestea, lipsesc studii specifice. Cercetările ulterioare ar trebui să se concentreze asupra schimbărilor dependente de experiența plasticității corticale, care pot avea implicații clinice vaste pentru tratamentul durerii cronice.

 

De asemenea, am constatat scăderi ale materiei cenușii în analiza longitudinală, posibil datorită proceselor de reorganizare care însoțesc modificările în funcția motorie și percepția durerii. Există puține informații disponibile despre modificările longitudinale ale materiei cenușii cerebrale în condiții de durere, din acest motiv nu avem ipoteza unei scăderi a conținutului de cenușă în aceste zone după operație. Teutsch și colab. [25] a constatat o creștere a substanței cenușii cerebrale în cortexul somatosensor și midcingulat la voluntari sănătoși care au prezentat o stimulare dureroasă într-un protocol zilnic timp de opt zile consecutive. Constatarea creșterii substanței cenușii după intrarea experimentală nociceptivă sa suprapus anatomic într-o oarecare măsură cu scăderea materiei cenușii cerebrale în acest studiu la pacienții care au fost vindecați de durere cronică de lungă durată. Aceasta implică faptul că introducerea nociceptivă la voluntari sănătoși duce la efectuarea unor modificări structurale dependente, așa cum este posibil în cazul pacienților cu durere cronică și că aceste modificări se inversează la voluntarii sănătoși atunci când se oprește intrarea nociceptivă. În consecință, scăderea materiei cenușii în aceste zone observată la pacienții cu OA ar putea fi interpretată ca urmând același proces fundamental: modificările dependente de exercițiu schimbă modificările cerebrale [50]. Ca o procedură non-invazivă, MR Morphometry este instrumentul ideal pentru căutarea unor substraturi morfologice ale bolilor, aprofundarea înțelegerii relației dintre structura și funcția creierului și chiar monitorizarea intervențiilor terapeutice. Una dintre marile provocări în viitor este adaptarea acestui instrument puternic pentru studiile multicentrice și terapeutice de durere cronică.

 

Limitările acestui studiu

 

Deși acest studiu este o extensie a studiului nostru anterior, extinzând datele de urmărire la 12 luni și investigând mai mulți pacienți, principiul nostru care constată că modificările morfometrice ale creierului în durerea cronică sunt reversibile este destul de subtil. Mărimile efectului sunt mici (a se vedea mai sus), iar efectele sunt parțial determinate de o reducere suplimentară a volumului de materie cenușie a creierului regional la momentul de timp al scanării 2. Când excludem datele din scanarea 2 (direct după operație) doar semnificative creșterea substanței cenușii cerebrale pentru cortexul motor și cortexul frontal supraviețuiește un prag de p <0.001 necorectat (Tabelul 3)

 

 

Concluzie

 

Nu este posibil să se facă distincția în ce măsură modificările structurale observate se datorează modificărilor aduse introducerii nociceptive, modificărilor funcției motorii sau consumului de medicamente sau schimbărilor în starea de bine ca atare. Mascarea grupului contrasteaza prima si ultima scanare cu fiecare alte au dezvaluit diferente mult mai mici decat se asteptau. Se presupune că modificările cerebrale datorate durerii cronice, cu toate consecințele, se dezvoltă pe o perioadă lungă de timp și pot avea nevoie și de timp pentru a reveni. Cu toate acestea, aceste rezultate dezvăluie procese de reorganizare, sugerând puternic că intrările cronice de nocicepție și tulburările motorii la acești pacienți conduc la o prelucrare modificată în regiunile corticale și, în consecință, la schimbări structurale ale creierului care sunt, în principiu, reversibile.

 

recunoasteri

 

Mulțumim tuturor voluntarilor pentru participarea la acest studiu și grupului Fizică și metode de la NeuroImage Nord din Hamburg. Studiul a primit aprobarea etică de către comitetul local de etică, iar consimțământul scris a fost obținut de la toți participanții la studiu înainte de examinare.

 

Declarație de finanțare

 

Această lucrare a fost susținută de granturi din partea DFG (MA 1862 / 2-3) și BMBF (Ministerul Federal al Educației și Cercetării) (371 57 01 și NeuroImage Nord). Finanțatorii nu au avut niciun rol în proiectarea studiului, colectarea și analiza datelor, decizia de publicare sau pregătirea manuscrisului.

 

 

Sistemul endocannabinoid: sistemul esențial de care nu ați auzit niciodată

 

În cazul în care nu ați auzit de sistemul endocannabinoid sau ECS, nu este nevoie să vă simțiți jenat. Înapoi în 1960, anchetatorii care au devenit interesați de bioactivitatea Canabisului au izolat în cele din urmă multe din produsele sale active. A fost nevoie de încă încă 30 de ani, pentru cercetătorii care studiau modele animale să găsească un receptor pentru aceste substanțe chimice ECS în creierul rozătoarelor, o descoperire care a deschis o întreagă lume de anchetă asupra existenței receptorilor ECS și a scopului lor fiziologic.

 

Acum, știm că majoritatea animalelor, de la pești la păsări la mamifere, posedă un endocannabinoid și știm că oamenii nu numai că fac canabinoide proprii care interacționează cu acest sistem special, dar producem și alți compuși care interacționează cu ECS, care sunt observate în multe plante și alimente diferite, mult dincolo de speciile de canabis.

 

Ca sistem al corpului uman, ECS nu este o platformă structurală izolată, cum ar fi sistemul nervos sau sistemul cardiovascular. În schimb, ECS este un set de receptori larg răspândiți în organism, care sunt activate printr-un set de liganzi pe care îl cunoaștem colectiv ca endocannabinoizi sau canabinoizi endogeni. Ambii receptori verificați se numesc doar CB1 și CB2, deși există și alte propuneri. Canalele PPAR și TRP mediază și unele funcții. De asemenea, veți găsi doar două endocannabinoide bine documentate: anadamida și 2-arachidonoil glicerina sau 2-AG.

 

Mai mult decât atât, fundamentale pentru sistemul endocannabinoid sunt enzimele care sintetizează și descompun endocannabinoidele. Endocannabinoidele se crede că sunt sintetizate într-o bază necesară. Enzimele primare implicate sunt diacilglicerol lipaza și N-acil-fosfatidiletanolamină-fosfolipaza D, care sintetizează respectiv 2-AG și anandamidă. Cele două enzime principale de degradare sunt hidrolaza amidică a acidului gras sau FAAH, care descompune anandamida, și lipoză monoacilglicerolică sau MAGL, care descompune 2-AG. Reglarea acestor două enzime poate mări sau micșora modularea ECS.

 

Care este funcția ECS?

 

ECS este sistemul principal de reglementare homeostatică a organismului. Acesta poate fi ușor privit ca sistemul adaptativ intern al corpului, care lucrează întotdeauna pentru a menține echilibrul unei varietăți de funcții. Endocannabinoidele funcționează în general ca neuromodulatoare și, ca atare, reglează o gamă largă de procese corporale, de la fertilitate la durere. Unele dintre aceste funcții mai bine cunoscute din ECS sunt următoarele:

 

Sistem nervos

 

Din sistemul nervos central sau din sistemul nervos central, stimularea generală a receptorilor CB1 va inhiba eliberarea glutamatului și a GABA. În SNC, ECS joacă un rol în formarea memoriei și în învățare, promovează neurogeneza în hipocampus, reglează, de asemenea, excitabilitatea neuronală. ECS joacă, de asemenea, un rol în modul în care creierul va reacționa la răni și inflamație. Din măduva spinării, ECS modulează semnalizarea durerii și sporește analgezia naturală. În sistemul nervos periferic, în care se controlează receptorii CB2, ECS acționează în primul rând în sistemul nervos simpatic pentru a regla funcțiile tractului intestinal, urinar și reproductiv.

 

Stres și dispoziție

 

ECS are multiple efecte asupra reacțiilor de stres și a reglementării emoționale, cum ar fi inițierea acestui răspuns fizic la stresul acut și adaptarea în timp la mai multe emoții pe termen lung, cum ar fi frica și anxietatea. Un sistem endocannabinoid care funcționează sănătoasă este esențial pentru modul în care oamenii modulează între un grad satisfăcător de excitare, comparativ cu un nivel excesiv și neplăcut. ECS joacă, de asemenea, un rol în formarea memoriei și, posibil, mai ales în modul în care creierul imprimă amintiri de stres sau rănire. Deoarece ECS modulează eliberarea dopaminei, noradrenalinei, serotoninei și cortizolului, ea poate influența, de asemenea, pe scară largă răspunsul emoțional și comportamentele.

 

Sistem digestiv

 

Tractul digestiv este populat cu ambii receptori CB1 și CB2 care reglementează câteva aspecte importante ale sănătății GI. Sa crezut că ECS ar putea fi "legătura lipsă" în descrierea legăturii intestin-intestin-imună care joacă un rol semnificativ în sănătatea funcțională a tractului digestiv. ECS este un regulator al imunității intestinale, probabil prin limitarea sistemului imunitar de la distrugerea florei sănătoase și, de asemenea, prin modularea semnalizării citokinelor. ECS modulează răspunsul inflamator natural în tractul digestiv, care are implicații importante pentru o gamă largă de probleme de sănătate. Aflați că motilitatea gastro-intestinală și generală a GI este parțial reglementată de ECS.

 

Apetitul și metabolismul

 

ECS, în special receptorii CB1, joacă un rol în apetitul, metabolismul și reglarea grăsimii corporale. Stimularea receptorilor CB1 ridică comportamentul de căutare a alimentelor, sporește gradul de conștientizare a mirosului, reglează și echilibrul energetic. Atât animalele, cât și oamenii supraponderali au o dereglare a ECS care poate duce la creșterea hiperactivității acestui sistem, ceea ce contribuie atât la supraalimentarea cât și la reducerea consumului de energie. Nivelele circulante ale anandamidei și 2-AG s-au dovedit a fi ridicate în obezitate, care ar putea fi parțial datorită scăderii producției enzimei de degradare FAAH.

 

Sănătatea imună și răspunsul inflamator

 

Celulele și organele sistemului imunitar sunt bogate în receptorii endocannabinoizi. Receptorii canabinoizi sunt exprimați în glanda timus, splină, amigdalele și măduva osoasă, precum și pe limfocitele T și B, macrofagele, mastocitele, neutrofilele și celulele naturale ucigașe. ECS este considerat principalul motor al echilibrului sistemului imunitar și al homeostaziei. Deși nu sunt înțelese toate funcțiile ECS din sistemul imunitar, ECS pare să reglementeze producția de citokine și, de asemenea, să aibă un rol în prevenirea supraactivității în sistemul imunitar. Inflamația este o parte naturală a răspunsului imun și joacă un rol foarte normal în insultele acute ale organismului, inclusiv rănile și bolile; Cu toate acestea, atunci când nu este ținută sub control, poate deveni cronică și poate contribui la o serie de probleme adverse de sănătate, cum ar fi durerea cronică. Prin mentinerea raspunsului imun in control, ECS ajuta la mentinerea unui raspuns inflamator mai echilibrat prin corp.

 

Alte domenii de sănătate reglementate de ECS:

 

• Sanatatea oaselor
• Fertilitate
• sănătatea pielii
• Arterial și respirator
• Ritmul somnului și circadian

 

Cum să sprijiniți cel mai bine o ECS sănătoasă este o întrebare pe care mulți cercetători încearcă acum să o răspundă. Rămâi acordat pentru mai multe informații despre acest subiect în curs de dezvoltare.

 

În concluzie,Durerea cronică a fost asociată cu modificări ale creierului, inclusiv reducerea substanței gri. Cu toate acestea, articolul de mai sus a demonstrat că durerea cronică poate modifica structura generală și funcția creierului. Deși durerea cronică poate duce la acestea, printre alte probleme de sănătate, tratamentul adecvat al simptomelor de bază ale pacientului poate inversa modificările creierului și regla substanța cenușie. Mai mult, din ce în ce mai multe studii de cercetare au apărut în spatele importanței sistemului endocannabinoid și funcția sa în controlul, precum și gestionarea durerii cronice și a altor probleme de sănătate. Informații la care se face referire de la Centrul Național pentru Informații despre Biotehnologie (NCBI). Sfera informațiilor noastre este limitată doar la chiropractică, precum și la leziuni și afecțiuni ale coloanei vertebrale. Pentru a discuta subiectul, vă rugăm să nu ezitați să îl întrebați pe Dr. Jimenez sau să ne contactați la ...915-850-0900 .

 

Curățat de Dr. Alex Jimenez

Subiecte suplimentare: Durerea din spate

Dureri de spate este una dintre cauzele cele mai răspândite pentru invaliditate și zile ratate la locul de muncă la nivel mondial. De altfel, durerea din spate a fost atribuită drept al doilea motiv cel mai frecvent pentru vizitele la medic, depășindu-i numărul de infecții ale căilor respiratorii superioare. Aproximativ 80 procente din populație va experimenta un anumit tip de dureri de spate cel puțin o dată pe tot parcursul vieții. Coloana vertebrală este o structură complexă formată din oase, articulații, ligamente și mușchi, printre alte țesuturi moi. Din acest motiv, vătămări și / sau condiții agravate, cum ar fi herniated discuri, poate duce în cele din urmă la simptome de dureri de spate. Leziunile sportive sau accidentele de accidente auto sunt adesea cea mai frecventă cauză a durerii de spate, totuși uneori cele mai simple mișcări pot avea rezultate dureroase. Din fericire, opțiunile de tratament alternative, cum ar fi îngrijirea chiropractică, vă pot ajuta să ușurați durerile de spate prin utilizarea ajustărilor vertebrale și a manipulărilor manuale, îmbunătățind, în cele din urmă, ameliorarea durerii.

 

 

 

TEMA EXTRA IMPORTANT: Managementul durerii de spate scăzut

 

MAI MULTE TEME: EXTRA EXTRA: „Durere cronică și tratamente