Durerea cronică legată de semnalele cerebrale din cortexul orbitofrontal
Cercetătorii au înregistrat pentru prima dată modelele de declanșare ale creierului în timp ce o persoană simte durere cronică, deschizând calea pentru ca dispozitivele implantate să prezică într-o zi semnalele de durere sau chiar să le scurtcircuiteze.
Folosind un dispozitiv asemănător unui stimulator cardiac plasat chirurgical în interiorul creierului, oamenii de știință au înregistrat de la patru pacienți care au simțit dureri nervoase neîncetate de mai bine de un an. Dispozitivele au fost înregistrate de mai multe ori pe zi timp de până la șase luni, oferind indicii despre unde rezidă durerea cronică în creier.
Studiul, publicat luni în revista Nature Neuroscience, a raportat că durerea a fost asociată cu fluctuații electrice în cortexul orbitofrontal, o zonă implicată în reglarea emoțiilor, autoevaluarea și luarea deciziilor. Cercetarea sugerează că astfel de modele de activitate cerebrală ar putea servi drept biomarkeri pentru a ghida diagnosticul și tratamentul pentru milioane de oameni cu dureri cronice care arsă sau arzătoare legate de un sistem nervos deteriorat.
„Studiul realizează o întreagă generație de cercetări care au arătat că funcționarea creierului este cu adevărat importantă pentru procesarea și perceperea durerii”, a spus dr. Ajay Wasan, specialist în medicina durerii la Universitatea din Pittsburgh, care a fost nu este implicat în studiu.
Aproximativ unul din cinci adulți americani experimentează durere cronică, care este durere persistentă sau recurentă care durează mai mult de trei luni. Pentru a măsura durerea, medicii se bazează de obicei pe pacienți pentru a-și evalua durerea, folosind fie o scară numerică, fie una vizuală bazată pe emoji. Dar măsurile de durere auto-raportate sunt subiective și pot varia pe parcursul zilei. Iar unii pacienți, cum ar fi copiii sau persoanele cu dizabilități, pot avea dificultăți să comunice cu acuratețe sau să își noteze durerea.
„Există o mișcare mare în domeniul durerii pentru a dezvolta mai mulți markeri obiectivi ai durerii care pot fi utilizați alături de auto-rapoarte”, a spus Kenneth Weber, neuroștiință la Universitatea Stanford, care nu a fost implicat în studiu. Pe lângă faptul că ne dezvoltăm înțelegerea mecanismelor neuronale care stau la baza durerii, a adăugat dr. Weber, astfel de markeri pot ajuta la validarea durerii experimentate de unii pacienți, care nu este pe deplin apreciată – sau chiar ignorată – de medicii lor.
Studiile anterioare au scanat de obicei creierul pacienților cu dureri cronice pentru a observa modificări ale fluxului sanguin în diferite regiuni, o măsură indirectă a activității creierului. Totuși, o astfel de cercetare este limitată la setările de laborator și necesită pacienții să viziteze un spital sau un laborator de mai multe ori.
În noul studiu, dr. Prasad Shirvalkar, un neurolog la Universitatea din California, San Francisco, și colegii săi au folosit electrozi pentru a măsura modelul colectiv de ardere a mii de neuroni din vecinătatea electrozilor.
Cercetătorii au implantat chirurgical dispozitivele de înregistrare în patru persoane care trăiau cu durere de mai bine de un an și nu au găsit nicio alinare prin medicamente. Pentru trei dintre pacienți, durerea a început după un accident vascular cerebral. Al patrulea a avut așa-numita durere la membrele fantomă după ce și-a pierdut un picior.
De cel puțin trei ori pe zi, pacienții evaluau durerea pe care o simțeau și apoi apăsau un buton care le stimula implanturile pentru a înregistra semnalele creierului timp de 30 de secunde. Urmărind pacienții zilnic, acasă și la locul de muncă, „este prima dată când durerea cronică este măsurată în lumea reală”, a spus dr. Shirvalkar.
Cercetătorii au plasat electrozi în două zone ale creierului: cortexul orbitofrontal, care nu a fost studiat prea mult în cercetarea durerii, și cortexul cingulat anterior, o regiune implicată în procesarea semnalelor emoționale. Multe studii au sugerat că cortexul cingulat anterior este important pentru perceperea durerii acute și cronice.
Oamenii de știință au introdus datele despre scorurile de durere ale pacienților și semnalele electrice corespunzătoare în modele de învățare automată, care puteau apoi să prezică stări de durere cronică ridicată și scăzută doar pe baza semnalelor creierului.
Cercetătorii au descoperit că anumite fluctuații de frecvență din cortexul orbitofrontal au fost cei mai buni predictori ai durerii cronice. Deși acea semnătură a creierului a fost comună în rândul pacienților, a spus dr. Shirvalkar, fiecare pacient a arătat, de asemenea, o activitate cerebrală unică. „Fiecare pacient avea de fapt o amprentă diferită pentru durerea sa”, a spus el.
Având în vedere aceste variații și doar patru participanți la studiu, Tor Wager, un neuroștiință de la Dartmouth College, care nu a fost implicat în studiu, a sugerat prudență în dublarea semnăturilor cortexului orbitofrontal ca biomarkeri.
„Cu siguranță dorim să coroborăm acest lucru cu alte studii folosind alte metodologii care pot oferi o acoperire sistematică a întregului creier”, a spus el.
Autorii studiului au remarcat, de asemenea, că alte regiuni ale creierului pot fi implicate. „Abia suntem la început”, a spus dr. Edward Chang, neurochirurg la Universitatea din California, San Francisco. „Acesta este doar capitolul unu.”
Implanturile servesc unui alt scop: stimularea profundă a creierului. Ca parte a unui studiu clinic mai amplu pentru tratarea durerii cronice, dr. Shirvalkar și colegii săi folosesc curenți electrici ușoare pentru a stimula regiunile creierului din apropierea electrozilor. Pe lângă cei patru pacienți din studiu care primesc această terapie experimentală, cercetătorii urmăresc să recruteze încă două persoane și, în cele din urmă, să extindă studiul la 20 sau 30 de persoane. Cercetătorii speră să amelioreze durerea persistentă a pacienților trimițând impulsuri prin electrozi pentru a corecta orice activitate cerebrală aberantă.
Sursa – www.nytimes.com
