Біль є природною реакцією людського організму на травму або хворобу, і часто це попередження про те, що щось не так. Як тільки проблема виліковується, ми зазвичай перестаємо відчувати ці хворобливі симптоми, однак, що відбувається, коли біль триває довго після того, як причина зникла? Хронічний біль Медично визначається як постійний біль, який триває від 3 до 6 місяців або більше. Хронічний біль, безумовно, є складним станом для життя, який впливає на все, починаючи від рівня активності людини та її здатності працювати, а також на їхні особисті стосунки та психологічні стани. Але чи знаєте ви, що хронічний біль може також впливати на структуру та функції вашого мозку? Виявляється, ці зміни мозку можуть призвести як до когнітивних, так і до психологічних порушень.

 

Хронічний біль впливає не тільки на певну область розуму, насправді він може призвести до змін у численних важливих ділянках мозку, більшість з яких бере участь у багатьох фундаментальних процесах і функціях. Різні дослідження протягом багатьох років виявили зміни в гіпокампі, а також зменшення сірої речовини з дорсолатеральної префронтальної кори, мигдалини, стовбура мозку та правої острівної кори, і це деякі з них, пов’язані з хронічним болем. Розбивка деяких структур цих регіонів і пов’язаних з ними функцій може допомогти зрозуміти ці зміни мозку для багатьох людей із хронічним болем. Метою наступної статті є продемонструвати, а також обговорити структурні та функціональні зміни мозку, пов’язані з хронічним болем, особливо у випадку, коли вони, ймовірно, не відображають ні пошкодження, ні атрофії.

 

Структурні зміни мозку при хронічному болю, ймовірно, не відображають ні пошкодження, ні атрофії

 

абстрактний

 

Хронічний біль, мабуть, пов’язаний зі зменшенням сірої речовини мозку в областях, які можна приписати передачі болю. Морфологічні процеси, що лежать в основі цих структурних змін, ймовірно, після функціональної реорганізації та центральної пластичності мозку, залишаються неясними. Біль при остеоартрозі кульшового суглоба є одним з небагатьох хронічних больових синдромів, які в основному піддаються лікуванню. Ми дослідили 20 пацієнтів із хронічним болем внаслідок одностороннього коксартрозу (середній вік 63.25–9.46 (SD) років, 10 жінок) перед ендопротезуванням кульшового суглоба (больовий стан) та моніторинг структурних змін мозку до 1 року після операції: 6 тижнів. , 8-12 тижнів і 18-10 місяців, коли повністю безболісні. Пацієнти з хронічним болем через односторонній коксартроз мали значно менше сірої речовини порівняно з контролем у передній поясній корі (ACC), острівцевій корі та крижці, дорсолатеральній префронтальній корі (DLPFC) та орбітофронтальній корі. Ці області функціонують як багатоінтегративні структури під час переживання та очікування болю. Коли пацієнти були безболісні після відновлення після ендопротезної операції, було виявлено збільшення сірої речовини майже на тих самих ділянках. Ми також виявили прогресуюче збільшення сірої речовини мозку в премоторній корі і додатковій моторній області (SMA). Ми робимо висновок, що аномалії сірої речовини при хронічному болю не є причиною, а є вторинними по відношенню до захворювання і принаймні частково зумовлені змінами рухової функції та інтеграції організму.

 

Вступ

 

Докази функціональної та структурної реорганізації у пацієнтів з хронічним болем підтверджують ідею про те, що хронічний біль слід концептуалізувати не лише як змінений функціональний стан, а й як наслідок функціональної та структурної пластичності мозку [1], [2], [3], [4], [5], [6]. За останні шість років було опубліковано понад 20 досліджень, що демонструють структурні зміни мозку при 14 хронічних больових синдромах. Вражаючою особливістю всіх цих досліджень є той факт, що зміни сірої речовини були розподілені не випадковим чином, а відбувалися в певних і функціонально високоспецифічних областях мозку, а саме, залучені до супраспінальної ноцицептивної обробки. Найбільш помітні результати були різними для кожного больового синдрому, але перекривалися в поясній корі, орбітофронтальної корі, острівці та дорсальному мосту [4]. Подальші структури включають таламус, дорсолатеральну префронтальну кору, базальні ганглії та область гіпокампу. Ці результати часто обговорюються як клітинна атрофія, що підтверджує ідею пошкодження або втрати сірої речовини мозку [7], [8], [9]. Фактично, дослідники виявили кореляцію між зменшенням сірої речовини мозку та тривалістю болю [6], [10]. Але тривалість болю також пов’язана з віком пацієнта, і залежне від віку глобальне, але й регіональне зниження рівня сірої речовини добре задокументовано [11]. З іншого боку, ці структурні зміни також можуть бути зменшенням розміру клітини, позаклітинної рідини, синаптогенезу, ангіогенезу або навіть через зміни об’єму крові [4], [12], [13]. Незалежно від джерела, для нашої інтерпретації таких результатів важливо розглядати ці морфометричні результати у світлі безлічі морфометричних досліджень пластичності, залежної від фізичних навантажень, враховуючи, що регіонально специфічні структурні зміни мозку неодноразово демонструвалися після когнітивних і фізичних вправ [ 14].

 

Незрозуміло, чому лише у відносно невеликої частини людей розвивається синдром хронічного болю, враховуючи, що біль є універсальним досвідом. Виникає питання, чи може у деяких людей структурна відмінність центральних систем, що передають біль, діяти як діатез хронічного болю. Зміни сірої речовини фантомного болю внаслідок ампутації [15] та травми спинного мозку [3] вказують на те, що морфологічні зміни мозку, принаймні частково, є наслідком хронічного болю. Однак біль при остеоартрозі кульшового суглоба (ОА) є одним із небагатьох хронічних больових синдромів, які в основному піддаються лікуванню, оскільки 88% цих пацієнтів регулярно не відчувають болю після операції тотального ендопротезування кульшового суглоба (THR) [16]. У пілотному дослідженні ми проаналізували десять пацієнтів з ОА кульшового суглоба до та невдовзі після операції. Ми виявили зменшення сірої речовини в передній поясній корі (ACC) та острівці під час хронічного болю до операції THR і виявили збільшення сірої речовини у відповідних ділянках мозку у безболісному стані після операції [17]. Зосереджуючись на цьому результаті, ми тепер розширили наші дослідження, досліджуючи більше пацієнтів (n?=?20) після успішного THR і відстежували структурні зміни мозку через чотири часові інтервали, до одного року після операції. Щоб контролювати зміни сірої речовини через поліпшення моторики або депресії, ми також проводили опитувальники, спрямовані на покращення рухової функції та психічного здоров’я.

 

Матеріали та методи

 

Добровольці

 

Пацієнти, про які повідомляється тут, є підгрупою з 20 пацієнтів із 32 пацієнтів, опублікованих нещодавно, яких порівнювали з контрольною групою здорових за віком і статтю [17], але брали участь у додатковому дослідженні протягом року. Після операції 12 пацієнтів вибули через повторну ендопротезну операцію (n?=?2), тяжке захворювання (n?=?2) та відкликання згоди (n?=?8). Це залишило групу з двадцяти пацієнтів з одностороннім первинним ОА кульшового суглоба (середній вік 63.25-9.46 (SD) років, 10 жінок), які були обстежені чотири рази: до операції (больовий стан) і знову через 6 і 8 тижнів і 12 �18 місяців після ендопротезної операції, коли повністю безболісний. Усі пацієнти з первинним ОА кульшового суглоба мали біль в анамнезі більше 10 місяців, від 14 до 12 років (в середньому 1 років) і середній бал болю 33 (від 7.35 до 65.5) за візуально-аналоговою шкалою (ВАШ) від Від 40 (без болю) до 90 (найгірший біль). Ми оцінювали будь-яку появу незначних больових явищ, включаючи зубний, вушний та головний біль до 0 тижнів до дослідження. Ми також випадковим чином відібрали дані з 100 здорових осіб контролю (середній вік 4×20 (SD) років, 60,95 жінок) із 8,52 вищезгаданого пілотного дослідження [10]. Жоден із 32 пацієнтів або з 17 здорових добровольців відповідного за статтю та віком не мав неврологічного або внутрішнього анамнезу. Дослідження було схвалено місцевим комітетом з етики, а від усіх учасників дослідження було отримано письмову інформовану згоду перед дослідженням.

 

Дані про поведінку

 

Ми зібрали дані про депресію, соматизацію, тривожність, біль, фізичне та психічне здоров’я у всіх пацієнтів і всі чотири часові моменти, використовуючи такі стандартизовані опитувальники: Beck Depression Inventory (BDI) [18], Brief Symptom Inventory (BSI) [19], Schmerzempfindungs-Skala (SES?=?Шкала неприємних відчуттів болю) [20] та Коротка форма огляду з 36 пунктів (SF-36) [21] та Ноттінгемський профіль здоров’я (NHP). Ми провели повторні аналізи ANOVA та парні двосторонні t-тести для аналізу поздовжніх поведінкових даних за допомогою SPSS 13.0 для Windows (SPSS Inc., Чикаго, штат Іллінойс), і використали корекцію Парникового Гейссера, якщо припущення про сферичність було порушено. Рівень значущості був встановлений на рівні p<0.05.

 

VBM – Збір даних

 

Зображення зображень. МР-сканування з високою роздільною здатністю проводилося на системі МРТ 3T (Siemens Trio) зі стандартною 12-канальною головною котушкою. Для кожної з чотирьох часових точок сканування I (від 1 дня до 3 місяців до ендопротезної операції), сканування II (через 6-8 тижнів після операції), сканування III (через 12-18 тижнів після операції) і сканування IV (10). місяців після операції) для кожного пацієнта було отримано структурну МРТ, зважену за Т14, використовуючи послідовність 1D-FLASH (TR 3 мс, TE 15 мс, кут повороту 4.9°, зрізи 25 мм, FOV 1×256, розмір вокселу 256�1� 1 мм).

 

Обробка зображень і статистичний аналіз

 

Попередню обробку та аналіз даних проводили за допомогою SPM2 (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Лондон, Великобританія), який працював під керівництвом Matlab (Mathworks, Sherborn, MA, США) і містив набір інструментів для воксельної морфометрії (VBM) для поздовжніх даних, що базується на структурних 3D МР-зображеннях високої роздільної здатності та дозволяє застосовувати воксельну статистику для виявлення регіональних відмінностей у щільності або об’ємах сірої речовини [22], [23]. Таким чином, попередня обробка включала просторову нормалізацію, сегментацію сірої речовини та 10 мм просторове згладжування з ядром Гаусса. Для етапів попередньої обробки ми використовували оптимізований протокол [22], [23] та спеціальний для сканера та дослідження шаблон сірої речовини [17]. Ми використовували SPM2, а не SPM5 або SPM8, щоб зробити цей аналіз порівнянним з нашим пілотним дослідженням [17]. оскільки це дозволяє чудово нормалізувати та сегментувати поздовжні дані. Однак, оскільки нещодавно стало доступним нещодавнє оновлення VBM (VBM8) (dbm.neuro.uni-jena.de/vbm/), ми також використовували VBM8.

 

Поперечний аналіз

 

Ми використовували t-тест двох вибірок, щоб виявити регіональні відмінності в сірій речовині мозку між групами (пацієнти під час сканування I (хронічний біль) і здорові контрольні). Ми застосували поріг р<0.001 (не скоригований) для всього мозку через нашу міцну попередню гіпотезу, яка ґрунтується на 9 незалежних дослідженнях та когортах, що показують зменшення сірої речовини у пацієнтів із хронічним болем [7], [8], [ 9], [15], [24], [25], [26], [27], [28], що збільшення сірої речовини з’являтиметься в тих самих (що стосується обробки болю) областях, що й у нашому пілотному дослідженні (17 ). Групи були зібрані за віком і статтю без істотних відмінностей між групами. Щоб дослідити, чи змінилися відмінності між групами через один рік, ми також порівняли пацієнтів під час сканування IV (безболісний, один рік спостереження) з нашою здоровою контрольною групою.

 

Поздовжній аналіз

 

Щоб виявити відмінності між часовими точками (скан I�IV), ми порівняли сканування до операції (стан болю) і знову через 6 і 8 тижнів і 12 місяців після ендопротезної операції (безболісна) як повторний аналіз ANOVA. Оскільки будь-які зміни мозку через хронічний біль може потребувати певного часу, щоб відступити після операції та припинення болю, а також через біль після операції, про яку повідомляли пацієнти, ми порівняли сканування I та II поздовжнього аналізу зі скануванням III та IV. Для виявлення змін, які не тісно пов’язані з болем, ми також шукали прогресуючі зміни протягом усіх проміжків часу. Ми перевернули мозок пацієнтів з ОА лівого кульшового суглоба (n?=?18), щоб нормалізувати біль на стороні як для групового порівняння, так і для поздовжнього аналізу, але в першу чергу проаналізували неперевернуті дані. Ми використовували оцінку BDI як коваріату в моделі.

 

результати

 

Поведінкові дані

 

Усі пацієнти повідомляли про хронічний біль у стегні до операції та були безболісні (щодо цього хронічного болю) одразу після операції, але повідомили про досить гострий біль після операції на скануванні II, який відрізнявся від болю через остеоартрит. Оцінка психічного здоров’я за SF-36 (F(1.925/17.322)?=?0.352, p?=?0.7) і глобальна оцінка BSI GSI (F(1.706/27.302)?=?3.189, p?=?0.064 ) не показав жодних змін з плином часу та відсутність супутніх психічних захворювань. Жоден із контрольних груп не повідомляв про гострий або хронічний біль, і жоден не виявив жодних симптомів депресії або фізичної/психічної інвалідності.

 

Перед хірургічним втручанням у деяких пацієнтів спостерігалися легкі та помірні симптоми депресії за показниками BDI, які значно знижувалися під час сканування III (t(17)?=?2.317, p?=?0.033) і IV (t(16)?=?2.132, p? =?0.049). Крім того, показники SES (неприємність болю) у всіх пацієнтів значно покращилися від I (до операції) до II (t(16)?=?4.676, p<0.001), сканування III (t(14)?=? 4.760, p<0.001) та сканування IV (t(14)?=?4.981, p<0.001, 1 рік після операції), оскільки неприємність болю зменшувалася з інтенсивністю болю. Оцінка болю на скануванні 1 і 2 була позитивною, така ж оцінка на 3 і 4 дні була негативною. SES описує лише якість сприйнятого болю. Таким чином, він був позитивним на 1 і 2 день (у середньому 19.6 на 1 день і 13.5 на 2 день) і негативним (na) на 3 і 4 день. Однак деякі пацієнти не розуміли цю процедуру і використовували SES як глобальний показник якості. міра життя. Саме тому всіх пацієнтів в один і той же день окремо та однією людиною запитували щодо виникнення болю.

 

У короткому обстеженні здоров’я (SF-36), яке складається з підсумкових показників показників фізичного здоров’я та показника психічного здоров’я [29], пацієнти значно покращили показники фізичного здоров’я від сканування I до сканування II (t( 17)?=??4.266, p?=?0.001), сканування III (t(16)?=??8.584, p<0.001) та IV (t(12)?=??7.148, p<0.001), але не в Оцінці психічного здоров’я. Результати NHP були подібними, у підшкалі «біль» (зворотна полярність) ми спостерігали значну зміну від сканування I до сканування II (t(14)?=??5.674, p<0.001, сканування III (t(12) )?=??7.040, p<0.001 і сканування IV (t(10)?=??3.258, p?=?0.009). Ми також виявили значне збільшення підшкали «фізична мобільність» від скану I до скану III (t(12)?=??3.974, p?=?0.002) і сканування IV (t(10)?=??2.511, p?=?0.031). Значних змін між скануванням I та скануванням II не було ( через шість тижнів після операції).

 

Структурні дані

 

Поперечний аналіз. Ми включили вік як коваріату в загальну лінійну модель і не виявили, що вік змішує. У порівнянні з контрольною групою за статтю та віком, у пацієнтів з первинним ОА кульшового суглоба (n?=?20) перед операцією (сканування I) було виявлено зменшення сірої речовини в передній поясній корі (ACC), острівній корі, кришці, дорсолатеральній префронтальній корі ( DLPFC), правий скроневий полюс і мозочок (таблиця 1 і малюнок 1). За винятком правого путамена (x?=?31, y?=??14, z?=??1; p<0.001, t?=?3.32) у пацієнтів з ОА істотного збільшення щільності сірої речовини не виявлено порівняно до здорового контролю. Порівнюючи пацієнтів під час сканування IV з відповідними контролями, були знайдені ті самі результати, що й у аналізі поперечного зрізу за допомогою сканування I порівняно з контролем.

 

 

 

Перегляд даних пацієнтів з ОА лівого кульшового суглоба (n?=?7) та порівняння їх зі здоровими контрольними групами суттєво не змінив результати, але для зменшення таламуса (x?=?10, y?=??20, z?=?3, p<0.001, t?=?3.44) і збільшення правого мозочка (x?=?25, y?=??37, z?=??50, p<0.001, t? =?5.12), що не досягло значущості в неперевернутих даних пацієнтів порівняно з контролем.

 

Поздовжній аналіз. Під час поздовжнього аналізу було виявлено значне збільшення (p<.001 невиправлено) сірої речовини шляхом порівняння першого та другого сканування (хронічний біль/біль після операції) з третім та четвертим скануванням (без болю) в ACC, острівної кори, мозочка та pars orbitalis у пацієнтів з ОА (табл. 2 та рис. 1). Сіра речовина з часом зменшувалася (p<.001 аналіз усього мозку без корекції) у вторинній соматосенсорній корі, гіпокампі, середній кільцевій корі, таламусі та хвостатому ядрі у пацієнтів з ОА (рис. 2).

 

 

 

Перегортання даних пацієнтів з ОА лівого кульшового суглоба (n?=?7) суттєво не змінило результати, але для зменшення сірої речовини мозку в звивині Гешля (x?=??41, y?=?? 21, z?=?10, p<0.001, t?=?3.69) і Precuneus (x?=?15, y?=??36, z?=?3, p<0.001, t?=?4.60) .

 

Порівнюючи перше сканування (передопераційне) зі скануваннями 3+4 (післяопераційне), ми виявили збільшення сірої речовини у лобній корі та моторній корі (p<0.001 без корекції). Зауважимо, що цей контраст менш суворий, оскільки тепер у нас менше сканувань за станом (біль проти болю). Коли ми знижуємо поріг, ми повторюємо те, що ми знайшли, використовуючи контраст 1+2 проти 3+4.

 

Шукаючи ділянки, які збільшуються протягом усіх інтервалів часу, ми виявили зміни сірої речовини мозку в рухових зонах (зона 6) у пацієнтів з коксартрозом після тотального ендопротезування кульшового суглоба (скан Idbm.neuro.uni-jena.de/vbm/) ми могли б повторити цю знахідку в передній та серединній поясній корі та обох передніх островках.

 

Ми розрахували розміри ефекту, і аналіз поперечних зрізів (пацієнти проти контролю) дав коенове значення 1.78751 у піковому вокселі ACC (x?=??12, y?=?25, z?=?? 16). Ми також розрахували Cohen®sd для поздовжнього аналізу (контрастне сканування 1+2 проти сканування 3+4). Це призвело до Cohen®sd 1.1158 в ACC (x?=??3, y?=?50, z?=?2). Стосовно острова (x?=??33, y?=?21, z?=?13) і пов'язано з тим же контрастом, Cohen�sd дорівнює 1.0949. Крім того, ми розрахували середнє значення відмінних від нуля воксельних значень карти Cohen'sd в межах ROI (що складається з переднього відділу поясної звивини і підмозкової кори, отриманих з Гарвард-Оксфордського кортикального структурного атласу): 1.251223.

 

Інсайт доктора Алекса Хіменеса

Пацієнти з хронічним болем з часом можуть відчувати різноманітні проблеми зі здоров’ям, окрім і без того виснажливих симптомів. Наприклад, багато людей відчувають проблеми зі сном через їх біль, але найголовніше, хронічний біль може також призвести до різних проблем з психічним здоров’ям, включаючи тривогу та депресію. Вплив болю на мозок може здатися надто приголомшливим, але все більше доказів свідчать про те, що ці зміни мозку не є постійними і можуть бути звернені, коли пацієнти з хронічним болем отримають належне лікування своїх основних проблем зі здоров’ям. Згідно зі статтею, аномалії сірої речовини, виявлені при хронічному болю, не відображають пошкодження мозку, а є оборотним наслідком, який нормалізується при адекватному лікуванні болю. На щастя, доступні різноманітні методи лікування, які допомагають полегшити симптоми хронічного болю та відновити структуру та функцію мозку.

 

Обговорення

 

Контролюючи всю структуру мозку з часом, ми підтверджуємо та розширюємо наші пілотні дані, опубліковані нещодавно [17]. Ми виявили зміни в сірій речовині мозку у пацієнтів з первинним остеоартритом кульшового суглоба в стані хронічного болю, які частково змінюються, коли у цих пацієнтів немає болю після ендопротезування кульшового суглоба. Часткове збільшення сірої речовини після операції відбувається майже в тих самих областях, де до операції спостерігалося зменшення сірої речовини. Перегляд даних пацієнтів з ОА лівого кульшового суглоба (і, отже, нормалізації для сторони болю) мало вплинув на результати, але додатково показав зменшення сірої речовини в звивині Гешля та передкунезу, що ми не можемо легко пояснити та, оскільки жодної апріорної гіпотези не існує, ставтеся з великою обережністю. Однак різниця, що спостерігалася між пацієнтами та здоровими контрольними на першому скануванні, все ще була помітна в аналізі поперечного зрізу на IV скануванні. Тому відносне збільшення сірої речовини з часом є незначним, тобто недостатньо чітким, щоб вплинути на аналіз поперечного зрізу, і цей висновок вже було показано в дослідженнях, що вивчають залежну від досвіду пластичність [30], [31]. Ми зазначаємо, що той факт, що ми показуємо, що деякі частини змін мозку через хронічний біль є оборотними, не виключає, що деякі інші частини цих змін є незворотними.

 

Цікаво, що ми помітили, що зниження сірої речовини в ACC у пацієнтів з хронічним болем до операції, здається, продовжується через 6 тижнів після операції (сканування II) і збільшується лише до сканування III і IV, можливо, через біль після операції або зниження рухової активності. функція. Це узгоджується з поведінковими даними показника фізичної рухливості, включеним до NHP, який після операції не показав жодних істотних змін у момент часу II, але значно збільшився до сканування III та IV. Слід зазначити, що наші пацієнти не повідомляли про відсутність болю в стегні після операції, але відчували післяопераційний біль у навколишніх м’язах і шкірі, які пацієнти сприймали дуже по-різному. Однак, оскільки пацієнти все ще повідомляли про деякий біль під час сканування II, ми також порівняли перше сканування (до операції) із скануваннями III+IV (після операції), виявивши збільшення сірої речовини у лобовій корі та моторній корі. Ми відзначаємо, що цей контраст менш суворий через меншу кількість сканувань для кожного стану (біль проти болю). Коли ми знизили поріг, ми повторюємо те, що ми знайшли, використовуючи контраст I+II проти III+IV.

 

Наші дані переконливо свідчать про те, що зміни сірої речовини у пацієнтів з хронічним болем, які зазвичай виявляються в областях, залучених до супраспінальної ноцицептивної обробки [4], не є ані атрофією нейронів, ані пошкодженням мозку. Той факт, що ці зміни, які спостерігаються у стані хронічного болю, не змінюються повністю, можна пояснити відносно коротким періодом спостереження (один рік після операції проти в середньому за сім років хронічного болю до операції). Нейропластичні зміни мозку, які можуть розвиватися протягом кількох років (як наслідок постійного ноцицептивного впливу), ймовірно, потребують більше часу, щоб повністю повернути назад. Іншою можливістю, чому збільшення сірої речовини можна виявити лише в поздовжніх даних, але не в даних поперечного зрізу (тобто між когортами в момент часу IV), є те, що кількість пацієнтів (n?=?20) занадто мала. Слід зазначити, що дисперсія між мозком кількох людей є досить великою і що поздовжні дані мають перевагу, оскільки дисперсія відносно мала, оскільки один і той самий мозок сканується кілька разів. Отже, незначні зміни можна буде виявити лише в поздовжніх даних [30], [31], [32]. Звичайно, ми не можемо виключити, що ці зміни принаймні частково незворотні, хоча це малоймовірно, враховуючи результати специфічної структурної пластичності та реорганізації [4], [12], [30], [33], [34]. Щоб відповісти на це питання, майбутні дослідження повинні неодноразово досліджувати пацієнтів протягом більш тривалих проміжків часу, можливо, років.

 

Зауважимо, що ми можемо зробити лише обмежені висновки щодо динаміки морфологічних змін мозку з часом. Причина в тому, що коли ми розробили це дослідження в 2007 році і сканували в 2008 і 2009 роках, не було відомо, чи відбудуться взагалі структурні зміни, і з міркувань доцільності ми вибрали дати та часові рамки сканування, як описано тут. Можна стверджувати, що зміни сірої речовини в часі, які ми описуємо для групи пацієнтів, могли статися і в контрольній групі (ефект часу). Проте будь-які зміни, пов’язані зі старінням, якщо взагалі відбуватимуться, можна очікувати зменшенням обсягу. Враховуючи нашу апріорну гіпотезу, засновану на 9 незалежних дослідженнях та когортах, що показують зменшення сірої речовини у пацієнтів із хронічним болем [7], [8], [9], [15], [24], [25], [26], [27], [28], ми зосередилися на регіональному зростанні з часом і тому вважаємо, що наш висновок не є простим ефектом часу. Зауважимо, що ми не можемо виключити, що зменшення сірої речовини з часом, яке ми виявили в нашій групі пацієнтів, може бути пов’язане з ефектом часу, оскільки ми не сканували нашу контрольну групу в той же часовий проміжок. Враховуючи результати, майбутні дослідження мають бути спрямовані на більші та коротші проміжки часу, враховуючи, що морфометричні зміни мозку, залежні від фізичних навантажень, можуть відбуватися так само швидко, як через 1 тиждень [32], [33].

 

На додаток до впливу ноцицептивного аспекту болю на сіру речовину мозку [17], [34] ми помітили, що зміни рухової функції, ймовірно, також сприяють структурним змінам. Ми виявили, що рухова та премоторна зони (область 6) збільшуються протягом усіх проміжків часу (Малюнок 3). Інтуїтивно це може бути пов’язано з покращенням рухової функції з часом, оскільки пацієнти більше не були обмежені у нормальному житті. Примітно, що ми зосереджувалися не на руховій функції, а на покращенні відчуття болю, враховуючи наше початкове прагнення дослідити, чи є добре відоме зменшення сірої речовини мозку у пацієнтів із хронічним болем в принципі оборотним. Отже, ми не використовували специфічні інструменти для дослідження рухової функції. Тим не менш, (функціональна) реорганізація моторної кори у пацієнтів з больовими синдромами добре задокументована [35], [36], [37], [38]. Більше того, рухова кора є однією з мішеней у терапевтичних підходах у пацієнтів із хронічним болем, які не піддаються лікуванню, використовуючи пряму стимуляцію мозку [39], [40], транскраніальну стимуляцію постійним струмом [41] та повторювану транскраніальну магнітну стимуляцію [42], [43]. Точні механізми такої модуляції (полегшення проти гальмування або просто втручання в мережі, пов’язані з болем) ще не з’ясовані [40]. Недавнє дослідження показало, що специфічний руховий досвід може змінити структуру мозку [13]. Синаптогенез, реорганізація рухових уявлень і ангіогенез в моторній корі можуть відбуватися при особливих вимогах рухового завдання. Цао та ін. показали реорганізацію в моторній корі у пацієнтів з хронічним болем у попереку, який, здається, є специфічним для болю в спині [44] і Puri et al. спостерігали зменшення сірої речовини лівої додаткової моторної речовини у хворих на фіброміалгію [45]. Наше дослідження не було розроблено для того, щоб виділити різні фактори, які можуть змінити мозок при хронічному болю, але ми інтерпретуємо наші дані щодо змін сірої речовини так, щоб вони не відображали виключно наслідки постійного ноцицептивного впливу. Насправді, нещодавнє дослідження пацієнтів з невропатичним болем вказало на аномалії в областях мозку, які охоплюють емоційне, вегетативне і сприйняття болю, маючи на увазі, що вони відіграють вирішальну роль у глобальній клінічній картині хронічного болю [28].

 

 

Два недавніх пілотних дослідження були зосереджені на терапії протезування кульшового суглоба у пацієнтів з остеоартритом, єдиного хронічного больового синдрому, який в основному виліковується за допомогою тотального ендопротезування кульшового суглоба [17], [46], і ці дані супроводжуються зовсім недавнім дослідженням пацієнтів з хронічним болем у попереку [47], [30] 31]. Ці дослідження необхідно розглядати у світлі кількох поздовжніх досліджень, які досліджують залежну від досвіду нейронну пластичність у людей на структурному рівні [34], [6] та нещодавнє дослідження структурних змін мозку у здорових добровольців, які відчувають повторну хворобливу стимуляцію [12]. . Ключове повідомлення всіх цих досліджень полягає в тому, що основна відмінність у структурі мозку між пацієнтами з болем і контрольною групою може відступити, коли біль буде вилікувати. Однак необхідно враховувати, що просто не зрозуміло, чи зміни у пацієнтів із хронічним болем пов’язані виключно з ноцицептивним впливом, чи через наслідки болю, чи обидва. Більш ніж імовірно, що для формування мозку достатньо змін у поведінці, таких як позбавлення або покращення соціальних контактів, спритність, фізична підготовка та зміни стилю життя [28], [48], [XNUMX], [XNUMX]. Зокрема, депресія як супутнє захворювання або наслідок болю є ключовим кандидатом для пояснення відмінностей між пацієнтами та контрольною групою. У невеликої групи наших пацієнтів з ОА спостерігалися легкі та помірні симптоми депресії, які змінювалися з часом. Ми не виявили, що структурні зміни суттєво відрізняються від BDI-показника, але виникає питання, скільки інших змін поведінки через відсутність болю та покращення моторики можуть сприяти отриманим результатам і якою мірою вони роблять. Ці зміни в поведінці можуть вплинути на зменшення сірої речовини при хронічному болю, а також на збільшення сірої речовини, коли біль зникає.

 

Іншим важливим фактором, який може упередити нашу інтерпретацію результатів, є той факт, що майже всі пацієнти з хронічним болем приймали ліки від болю, які вони припиняли, коли вони були позбавлені болю. Можна стверджувати, що НПЗП, такі як диклофенак або ібупрофен, мають певний вплив на нервову систему, і те ж саме стосується опіоїдів, протиепілептичних засобів та антидепресантів, ліків, які часто використовуються для лікування хронічного болю. Вплив знеболюючих та інших препаратів на морфометричні дані може бути важливим (48). Поки що жодне дослідження не продемонструвало вплив знеболюючих препаратів на морфологію мозку, але декілька робіт виявили, що зміни в структурі мозку у пацієнтів із хронічним болем не пояснюються лише бездіяльністю, пов’язаною з болем [15], ні знеболюючими препаратами [7], [9], [49]. Однак конкретних досліджень бракує. Подальші дослідження мають зосередити увагу на змінах пластичності кори, які залежать від досвіду, що може мати величезні клінічні наслідки для лікування хронічного болю.

 

Ми також виявили зменшення сірої речовини при поздовжньому аналізі, можливо, через процеси реорганізації, які супроводжують зміни рухової функції та сприйняття болю. Інформації про поздовжні зміни сірої речовини мозку при больових станах мало, тому у нас немає гіпотези щодо зменшення сірої речовини в цих ділянках після операції. Teutsch та ін. [25] виявили збільшення сірої речовини мозку в соматосенсорній і середній корі у здорових добровольців, які відчували хворобливу стимуляцію в щоденному протоколі протягом восьми днів поспіль. Виявлення збільшення сірої речовини після експериментального ноцицептивного введення до певної міри збігалися анатомічно зі зменшенням сірої речовини мозку в цьому дослідженні у пацієнтів, які вилікувалися від тривалого хронічного болю. Це означає, що ноцицептивний вплив у здорових добровольців призводить до структурних змін, що залежать від фізичних навантажень, як це, можливо, відбувається у пацієнтів із хронічним болем, і що ці зміни змінюються у здорових добровольців, коли ноцицептивний вплив припиняється. Отже, зменшення сірої речовини в цих зонах, що спостерігається у пацієнтів з ОА, можна інтерпретувати як слідуючий тому самому фундаментальному процесу: зміни в мозку, залежні від фізичних навантажень [50]. Будучи неінвазивною процедурою, МР-морфометрія є ідеальним інструментом для пошуку морфологічних субстратів захворювань, поглиблення нашого розуміння взаємозв’язку між структурою та функціями мозку і навіть для моніторингу терапевтичних заходів. Однією з великих проблем у майбутньому є адаптація цього потужного інструменту для багатоцентрових і терапевтичних досліджень хронічного болю.

 

Обмеження цього дослідження

 

Хоча це дослідження є продовженням нашого попереднього дослідження, яке розширює дані спостереження до 12 місяців і досліджує більше пацієнтів, наш принциповий висновок, що морфометричні зміни мозку при хронічному болю є оборотними, досить тонкий. Розміри ефекту невеликі (див. вище), а ефекти частково обумовлені подальшим зменшенням регіонального об’єму сірої речовини мозку в момент часу сканування 2. Коли ми виключаємо дані зі сканування 2 (безпосередньо після операції), лише істотні збільшення сірої речовини мозку для моторної кори і лобової кори виживає поріг р<0.001 без корекції (Таблиця 3).

 

 

Висновок

 

Неможливо відрізнити, якою мірою структурні зміни, які ми спостерігали, пов’язані зі змінами ноцицептивного впливу, змінами рухової функції чи споживання ліків або змінами самопочуття як таких. Маскування групових контрастів першого та останнього сканування один з одним виявило набагато менше відмінностей, ніж очікувалося. Імовірно, зміни мозку через хронічний біль з усіма наслідками розвиваються протягом досить тривалого часу, і може знадобитися деякий час, щоб повернутися. Тим не менш, ці результати виявляють процеси реорганізації, переконливо вказуючи на те, що хронічний ноцицептивний вхід і порушення рухової активності у цих пацієнтів призводять до зміненого процесу в кортикальних областях і, отже, структурних змін мозку, які в принципі є оборотними.

 

Подяки

 

Ми дякуємо всім волонтерам за участь у цьому дослідженні та групі з фізики та методів у NeuroImage Nord у Гамбурзі. Дослідження було схвалено місцевим комітетом з етики, а від усіх учасників дослідження було отримано письмову інформовану згоду перед дослідженням.

 

Заява про фінансування

 

Ця робота була підтримана грантами DFG (Німецький дослідницький фонд) (MA 1862/2-3) та BMBF (Федеральне міністерство освіти та досліджень) (371 57 01 і NeuroImage Nord). Фінансори не мали жодної ролі в розробці дослідження, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію або підготовці рукопису.

 

 

Ендоканабіноїдна система: важлива система, про яку ви ніколи не чули

 

Якщо ви не чули про ендоканабіноїдну систему або ECS, не варто соромитися. Ще в 1960-х роках дослідники, які зацікавилися біологічною активністю каннабісу, зрештою виділили багато його активних хімічних речовин. Проте знадобилося ще 30 років, щоб дослідники, які вивчали моделі тварин, знайшли рецептор для цих хімічних речовин ECS в мозку гризунів, відкриття, яке відкрило цілий світ досліджень існування рецепторів ECS та їх фізіологічної мети.

 

Тепер ми знаємо, що більшість тварин, від риб до птахів і ссавців, мають ендоканабіноїди, і ми знаємо, що люди не тільки виробляють власні канабіноїди, які взаємодіють з цією конкретною системою, але ми також виробляємо інші сполуки, які взаємодіють з ECS, які спостерігаються в багатьох різних рослинах і продуктах харчування, далеко за межами видів каннабісу.

 

Як система людського організму, ECS не є ізольованою структурною платформою, як нервова система чи серцево-судинна система. Натомість ECS — це набір рецепторів, широко поширених по всьому тілу, які активуються за допомогою набору лігандів, які ми разом відомі як ендоканабіноїди або ендогенні канабіноїди. Обидва підтверджені рецептори називаються просто CB1 і CB2, хоча були запропоновані й інші. Канали PPAR і TRP також опосередковують деякі функції. Аналогічно, ви знайдете лише два добре документованих ендоканабіноїди: анадамід і 2-арахідоноїл гліцерин, або 2-AG.

 

Крім того, фундаментальними для ендоканабіноїдної системи є ферменти, які синтезують і розщеплюють ендоканабіноїди. Вважається, що ендоканабіноїди синтезуються в необхідній основі. Основними задіяними ферментами є діацилгліцеролліпаза та N-ацил-фосфатидилетаноламін-фосфоліпаза D, які синтезують відповідно 2-AG та анандамід. Двома основними ферментами, що розщеплюють, є амідгідролаза жирних кислот, або FAAH, яка розщеплює анандамід, і моноацилгліцеролліпаза, або MAGL, яка розщеплює 2-AG. Регулювання цих двох ферментів може збільшити або зменшити модуляцію ECS.

 

Яка функція ECS?

 

ECS є основною гомеостатичною регуляторною системою організму. Його можна легко розглядати як внутрішню адаптогенну систему організму, яка завжди працює над підтриманням балансу різноманітних функцій. Ендоканабіноїди широко діють як нейромодулятори і, як такі, вони регулюють широкий спектр фізіологічних процесів, від фертильності до болю. Деякі з цих більш відомих функцій з ECS є такими:

 

Нервова система

 

З боку центральної нервової системи або ЦНС загальна стимуляція рецепторів CB1 пригнічує вивільнення глутамату та ГАМК. У ЦНС ECS відіграє роль у формуванні пам’яті та навчанні, сприяє нейрогенезу в гіпокампі, а також регулює збудливість нейронів. ECS також відіграє певну роль у тому, як мозок реагуватиме на травми та запалення. З боку спинного мозку ECS модулює сигнали болю і підсилює природне знеболювання. У периферичній нервовій системі, в якій контролюють рецептори CB2, ECS діє переважно в симпатичній нервовій системі, щоб регулювати функції кишкового, сечовивідного та репродуктивного трактів.

 

Стрес і настрій

 

ECS має багаторазовий вплив на стресові реакції та емоційну регуляцію, наприклад, ініціація цієї реакції організму на гострий стрес і адаптація з часом до більш довготривалих емоцій, таких як страх і тривога. Здорова працююча ендоканабіноїдна система має вирішальне значення для того, як люди змінюють рівень збудження, що задовольняє, і рівень, який є надмірним і неприємним. ECS також відіграє роль у формуванні пам'яті і, можливо, особливо в тому, як мозок відбиває спогади від стресу або травми. Оскільки ECS модулює вивільнення дофаміну, норадреналіну, серотоніну та кортизолу, він також може значно впливати на емоційну реакцію та поведінку.

 

Травна система

 

Травний тракт заповнений рецепторами CB1 і CB2, які регулюють кілька важливих аспектів здоров’я шлунково-кишкового тракту. Вважається, що ECS може бути «відсутньою ланкою» в описі зв’язку кишечник-мозок-імунна система, яка відіграє важливу роль у функціональному здоров’ї травного тракту. ECS є регулятором імунітету кишечника, можливо, обмежуючи імунну систему від знищення здорової флори, а також через модуляцію передачі сигналів цитокінів. ECS модулює природну запальну відповідь у травному тракті, що має важливі наслідки для широкого кола проблем зі здоров’ям. Шлункова і загальна моторика шлунково-кишкового тракту також частково регулюється ECS.

 

Апетит і метаболізм

 

ECS, зокрема рецептори CB1, відіграють роль в апетиті, метаболізмі та регулюванні жиру в організмі. Стимуляція рецепторів CB1 покращує поведінку при пошуку їжі, покращує відчуття запаху, а також регулює енергетичний баланс. І тварини, і люди з надмірною вагою мають порушення регуляції ECS, що може призвести до гіперактивності цієї системи, що сприяє як переїдання, так і зменшенню витрат енергії. Було показано, що циркулюючий рівень анандаміду та 2-AG підвищений при ожирінні, що частково може бути пов’язано зі зниженням виробництва ферменту, що розкладає FAAH.

 

Здоров’я імунітету та реакція на запалення

 

Клітини та органи імунної системи багаті ендоканабіноїдними рецепторами. Рецептори канабіноїдів експресуються в вилочковій залозі, селезінці, мигдалинах і кістковому мозку, а також на Т- і В-лімфоцитах, макрофагах, тучних клітинах, нейтрофілах і природних клітинах-кілерах. ECS розглядається як основний драйвер балансу імунної системи та гомеостазу. Хоча не всі функції ECS імунної системи зрозумілі, ECS, здається, регулює вироблення цитокінів, а також відіграє роль у запобіганні гіперактивності імунної системи. Запалення є природною частиною імунної відповіді, і воно відіграє цілком нормальну роль при гострих ураженнях організму, включаючи травми та захворювання; тим не менш, якщо його не тримати під контролем, воно може стати хронічним і спричинити низку несприятливих проблем зі здоров’ям, наприклад, хронічний біль. Підтримуючи імунну відповідь під контролем, ECS допомагає підтримувати більш збалансовану запальну відповідь організму.

 

Інші сфери охорони здоров'я, що регулюються ECS:

 

• Здоров'я кісток
• Родючість
• здоров'я шкіри
• Здоров’я артерій і дихальних шляхів
• Сон і циркадний ритм

 

Як найкраще підтримати здоровий ECS – це питання, на яке зараз намагаються відповісти багато дослідників. Слідкуйте за оновленнями, щоб отримати додаткову інформацію на цю нову тему.

 

НасамкінецьХронічний біль асоціюється зі змінами мозку, включаючи зменшення сірої речовини. Однак у статті вище показано, що хронічний біль може змінити загальну структуру та функції мозку. Хоча хронічний біль може призвести до цих, серед інших проблем зі здоров’ям, належне лікування основних симптомів пацієнта може змінити зміни мозку та регулювати сіру речовину. Крім того, з’являється все більше і більше досліджень, що свідчать про важливість ендоканабіноїдної системи та її функції в контролі, а також у боротьбі з хронічним болем та іншими проблемами зі здоров’ям. Інформація з посиланням на Національний центр біотехнологічної інформації (NCBI).�Обсяг нашої інформації обмежений хіропрактикою, а також травмами та станами хребта. Щоб обговорити тему, зверніться до доктора Хіменеса або зв’яжіться з нами за адресою�915-850-0900.

 

Куратор доктор Алекс Хіменес

Додаткові теми: Біль у спині

Біль у спині є однією з найпоширеніших причин інвалідності та пропущених робочих днів у всьому світі. Насправді, біль у спині вважається другою за поширеністю причиною відвідувань лікаря, переважаючи лише інфекції верхніх дихальних шляхів. Приблизно 80 відсотків населення відчувають біль у спині принаймні один раз протягом життя. Хребет – це складна структура, що складається з кісток, суглобів, зв’язок і м’язів, а також інших м’яких тканин. Через це травми та/або загострення стану, наприклад грижі диски, може зрештою призвести до симптомів болю в спині. Спортивні травми або травми в автомобільній катастрофі часто є найчастішою причиною болю в спині, однак іноді найпростіші рухи можуть мати хворобливі наслідки. На щастя, альтернативні варіанти лікування, такі як хіропрактика, можуть допомогти полегшити біль у спині за допомогою корекції хребта та ручних маніпуляцій, що в кінцевому підсумку покращує полегшення болю.

 

 

 

ДОДАТКО ВАЖЛИВА ТЕМА: Лікування болю в попереку

 

ІНШЕ ТЕМ: ДОДАТКОВО: Хронічний біль і лікування