Болката е естественият отговор на човешкото тяло към нараняване или болест и често предупреждава, че нещо не е наред. Щом проблемът се излекува, ние обикновено преставаме да изпитваме тези болезнени симптоми, но какво става, когато болката продължава дълго след като каузата е изчезнала? Хронична болка е медицински дефинирана като персистираща болка, която продължава 3 до 6 месеци или повече. Хроничната болка със сигурност е предизвикателно условие да живееш, засягайки всичко от нивото на активност на индивида и неговата способност да работиш, както и личните си взаимоотношения и психологическите условия. Но знаете ли, че хроничната болка също може да повлияе върху структурата и функцията на мозъка ви? Оказва се, че тези мозъчни промени могат да доведат до когнитивно и психологическо увреждане.

 

Хроничната болка не само влияе върху единствено отделен участък от ума, всъщност може да доведе до промени в множество съществени области на мозъка, повечето от които са включени в много фундаментални процеси и функции. Различни научни изследвания през годините са открили промени в хипокампуса, заедно с намаляването на сивата материя от дорзолатералната префронтална кора, амигдала, мозъчния ствол и дясната островна кора, за да назовем само няколко, свързани с хронична болка. Разбивката на някои от структурата на тези региони и свързаните с тях функции може да помогне да се превърнат тези мозъчни промени в контекст за много хора с хронична болка. Целта на следващата статия е да покаже, както и да обсъди структурните и функционални мозъчни промени, свързани с хроничната болка, особено в случаите, когато те не отразяват вероятно нито увреждане, нито атрофия.

 

Структурните мозъчни промени в хроничната болка отразяват, вероятно, нито увреждането, нито атрофията

 

абстрактен

 

Хроничната болка изглежда е свързана с намаляване на сивото вещество в мозъка в области, които се дължат на предаването на болката. Морфологичните процеси, залегнали в основата на тези структурни промени, вероятно след функционална реорганизация и централна пластичност в мозъка, остават неясни. Болката при артроза на тазобедрената става е един от малкото синдроми на хронична болка, които са основно лечими. Проучихме 20 пациенти с хронична болка, дължаща се на едностранна коксартроза (средна възраст 63.25–9.46 (SD) години, 10 жени) преди ендопротезиране на тазобедрената става (състояние на болка) и проследихме структурни промени в мозъка до 1 година след операцията: 6–8 седмици , 12 18 седмици и 10 14 месец, когато са напълно без болка. Пациентите с хронична болка, дължаща се на едностранна коксартроза, са имали значително по-малко сиво вещество в сравнение с контролите в предната цингуларна кора (ACC), островната кора и оперкулума, дорзолатералната префронтална кора (DLPFC) и орбитофронталната кора. Тези региони функционират като мултиинтегративни структури по време на преживяването и очакването на болката. Когато пациентите са без болка след възстановяване от ендопротезна операция, е установено увеличение на сивото вещество в почти същите области. Открихме също прогресивно увеличаване на мозъчното сиво вещество в премоторната кора и допълнителната двигателна зона (SMA). Ние заключаваме, че аномалиите на сивото вещество при хронична болка не са причина, а са вторични за заболяването и поне отчасти се дължат на промени в двигателната функция и телесната интеграция.

 

Въведение

 

Доказателствата за функционална и структурна реорганизация при пациенти с хронична болка подкрепят идеята, че хроничната болка трябва да се схваща не само като променено функционално състояние, но и като последица от функционалната и структурна пластичност на мозъка [1], [2], [3], [4], [5], [6]. През последните шест години бяха публикувани повече от 20 проучвания, демонстриращи структурни мозъчни промени в 14 синдрома на хронична болка. Поразителна черта на всички тези проучвания е фактът, че промените в сивото вещество не са разпределени на случаен принцип, а се появяват в определени и функционално силно специфични мозъчни области, а именно участието в супраспиналната ноцицептивна обработка. Най-известните находки са различни за всеки синдром на болката, но се припокриват в цингуларната кора, орбитофронталната кора, инсулата и дорзалните мостове [4]. Други структури включват таламуса, дорсолатералната префронтална кора, базалните ганглии и хипокампалната област. Тези открития често се обсъждат като клетъчна атрофия, подсилвайки идеята за увреждане или загуба на мозъчно сиво вещество [7], [8], [9]. Всъщност изследователите установяват корелация между намаляването на сивото вещество в мозъка и продължителността на болката [6], [10]. Но продължителността на болката също е свързана с възрастта на пациента и глобално зависимият от възрастта, но също така и регионално специфичен спад на сивото вещество е добре документиран [11]. От друга страна, тези структурни промени могат да бъдат и намаляване на размера на клетките, извънклетъчни течности, синаптогенеза, ангиогенеза или дори поради промени в обема на кръвта [4], [12], [13]. Какъвто и да е източникът, за нашето тълкуване на такива констатации е важно да се видят тези морфометрични находки в светлината на богатството от морфометрични проучвания в зависимост от пластиката, като се има предвид, че регионалните специфични структурни промени в мозъка са многократно показани след когнитивно и физическо упражнение 14].

 

Не е ясно защо само относително малка част от хората развиват синдром на хронична болка, като се има предвид, че болката е универсално преживяване. Възниква въпросът дали при някои хора структурната разлика в централните системи за предаване на болка може да действа като диатеза при хронична болка. Промените в сивото вещество при фантомна болка поради ампутация [15] и увреждане на гръбначния мозък [3] показват, че морфологичните промени в мозъка са поне отчасти следствие от хронична болка. Въпреки това, болката при остеоартрит на тазобедрената става (ОА) е един от малкото синдроми на хронична болка, който е основно лечим, тъй като 88% от тези пациенти редовно са без болка след операция за тотална тазобедрена замяна (THR) [16]. В пилотно проучване анализирахме десет пациенти с ОА на тазобедрената става преди и малко след операцията. Установихме намаление на сивото вещество в предната цингулирана кора (ACC) и инсулата по време на хронична болка преди операция THR и установихме увеличение на сивото вещество в съответните мозъчни области в състояние без болка след операция [17]. Фокусирайки се върху този резултат, сега разширихме нашите проучвания, разследващи повече пациенти (n? =? 20) след успешен THR и проследяваме структурните промени в мозъка на четири интервала от време, до една година след операцията. За да контролираме промените в сивото вещество поради двигателно подобрение или депресия, ние също така въведохме въпросници, насочени към подобряване на двигателната функция и психичното здраве.

 

Материали и методи

 

Доброволците

 

Пациентите, докладвани тук, са подгрупа от 20 пациенти от 32 пациенти, публикувани наскоро, които са сравнени със здрава контролна група, съобразена с възрастта и пола [17], но са участвали в допълнително едногодишно последващо разследване. След операция 12 пациенти отпаднаха поради втора ендопротезна операция (n? =? 2), тежко заболяване (n? =? 2) и оттегляне на съгласието (n? =? 8). Това остави група от двадесет пациенти с едностранна първична ОА на тазобедрената става (средна възраст 63.25 - 9.46 (SD) години, 10 жени), които бяха изследвани четири пъти: преди операция (състояние на болка) и отново 6 - 8 и 12 - 18 седмици и 10 14 месеца след ендопротезна операция, когато е напълно без болка. Всички пациенти с първичен ОА в тазобедрената става са имали анамнеза за болка над 12 месеца, варираща от 1 до 33 години (средно 7.35 години) и средна оценка на болката 65.5 (варираща от 40 до 90) по визуална аналогова скала (VAS), варираща от 0 (без болка) до 100 (най-лошата възможна болка). Оценихме всяка поява на незначителни болкови събития, включително зъби, уши и главоболие до 4 седмици преди проучването. Ние също избрахме на случаен принцип данните от 20 здрави контрола по пол и възраст (средна възраст 60,95–8,52 (SD) години, 10 жени) от 32 от гореспоменатото пилотно проучване [17]. Нито един от 20-те пациенти или от 20-те здрави доброволци, отговарящи на пола и възрастта, няма неврологична или вътрешна медицинска история. Проучването е получило етично одобрение от местната комисия по етика и е получено писмено информирано съгласие от всички участници в изследването преди изпит.

 

Поведенчески данни

 

Събрахме данни за депресия, соматизация, тревожност, болка и физическо и психическо здраве при всички пациенти и всичките четири времеви точки, използвайки следните стандартизирани въпросници: Beck Depression Inventory (BDI) [18], Brief Symptom Inventory (BSI) [19], Schmerzempfindungs-Skala (SES? =? Скала за неприятност на болката) [20] и здравна анкета с 36 елемента (SF-36) [21] и здравния профил на Нотингам (NHP). Проведохме многократни мерки ANOVA и сдвоихме двустранни t-тестове за анализ на надлъжните поведенчески данни, използвайки SPSS 13.0 за Windows (SPSS Inc., Чикаго, Илинойс), и използвахме корекция на Greenhouse Geisser, ако предположението за сферичност беше нарушено. Нивото на значимост е определено на p <0.05.

 

VBM - Придобиване на данни

 

Извличане на изображения. MR сканирането с висока разделителна способност е извършено на 3T MRI система (Siemens Trio) със стандартна 12-канална бобина. За всяка от четирите точки от време сканирайте I (между 1 ден и 3 месеца преди ендопротезна операция), сканирайте II (6 до 8 седмици след операцията), сканирайте III (12 до 18 седмици след операцията) и сканирайте IV (10 месеци след операцията), T14 претеглена структурна ЯМР е получена за всеки пациент с помощта на 1D-FLASH последователност (TR 3 ms, TE 15 ms, ъгъл на обръщане 4.9 , 25 mm резени, FOV 1 256, размер на воксела 256 1 1 мм).

 

Обработка на изображения и статистически анализ

 

Предварителната обработка и анализът на данните бяха извършени с SPM2 (Добре дошли, Отделение по когнитивна неврология, Лондон, Обединеното кралство), работещо под Matlab (Mathworks, Sherborn, MA, САЩ) и съдържащо вокселно базирана морфометрия (VBM)-инструментариум за надлъжни данни, които се основава на структурни 3D MR изображения с висока разделителна способност и позволява прилагането на вокселна статистика за откриване на регионални разлики в плътността или обемите на сивото вещество [22], [23]. В обобщение, предварителната обработка включва пространствено нормализиране, сегментиране на сивото вещество и 10 mm пространствено изглаждане с гаусово ядро. За стъпките на предварителна обработка използвахме оптимизиран протокол [22], [23] и специфичен за скенер и изследване шаблон за сиво вещество [17]. Използвахме SPM2, а не SPM5 или SPM8, за да направим този анализ сравним с нашето пилотно проучване [17]. тъй като позволява отлично нормализиране и сегментиране на надлъжните данни. Въпреки това, тъй като наскоро стана достъпна по-нова актуализация на VBM (VBM8) (dbm.neuro.uni-jena.de/vbm/), използвахме и VBM8.

 

Анализ на напречните сечения

 

Използвахме t-тест с две проби, за да открием регионални различия в мозъчното сиво вещество между групите (пациенти в моментно сканиране I (хронична болка) и здрави контроли). Приложихме праг от p <0.001 (некоригиран) в целия мозък поради нашата силна априорна хипотеза, която се основава на 9 независими проучвания и кохорти, показващи намаляване на сивото вещество при пациенти с хронична болка [7], [8], [ 9], [15], [24], [25], [26], [27], [28], че увеличаването на сивото вещество ще се появи в същите (за болка, подходящи) региони, както в нашето пилотно проучване (17 ). Групите бяха съпоставени по възраст и пол, без значителни разлики между групите. За да се изследва дали разликите между групите са се променили след една година, ние също сравнихме пациентите при сканиране във време IV (безболезнено, едногодишно проследяване) с нашата здрава контролна група.

 

Надлъжни анализи

 

За да открием разлики между времевите точки (Сканиране IIV), сравнихме сканирането преди операция (състояние на болка) и отново 6 8 и 12 18 седмици и 10 14 месеца след ендопротезна операция (без болка) като повторна мярка ANOVA. Тъй като всяка мозъчна промяна поради хронична болка може да се нуждае от известно време, за да се оттегли след операция и прекратяване на болката и поради болката след операцията, която пациентите съобщават, сравнихме в надлъжния анализ сканиране I и II със сканиране III и IV. За откриване на промени, които не са тясно свързани с болката, ние също търсихме прогресивни промени през всички интервали от време. Преобърнахме мозъка на пациенти с ОА на лявото бедро (n? =? 7), за да се нормализира за страната на болката и за двете, груповото сравнение и надлъжния анализ, но предимно анализирахме неотклонените данни. Използвахме оценката BDI като ковариация в модела.

 

Резултати

 

Поведенчески данни

 

Всички пациенти съобщават за хронична болка в тазобедрената става преди операция и са без болка (по отношение на тази хронична болка) веднага след операцията, но съобщават за доста остра болка след операцията при сканиране II, която е различна от болката поради остеоартрит. Резултатът за психично здраве на SF-36 (F (1.925 / 17.322)? =? 0.352, p? =? 0.7) и BSI глобален резултат GSI (F (1.706 / 27.302)? =? 3.189, p? =? 0.064 ) не показват промени във времето и психическа съпътстваща заболеваемост. Нито един от контролите не съобщава за остра или хронична болка и никой не показва симптоми на депресия или физическо / психическо увреждане.

 

Преди операцията някои пациенти показват леки до умерени депресивни симптоми в BDI, които значително намаляват при сканиране III (t (17)? =? 2.317, p? =? 0.033) и IV (t (16)? =? 2.132, p? =? 0.049). Освен това резултатите от SES (неприятна болка) на всички пациенти се подобриха значително от сканиране I (преди операцията) до сканиране II (t (16)? =? 4.676, p <0.001), сканиране III (t (14)? =? 4.760, p <0.001) и сканиране IV (t (14)? =? 4.981, p <0.001, 1 година след операцията), тъй като неприятната болка намалява с интензивността на болката. Оценката на болката при сканиране 1 и 2 е положителна, същата оценка на ден 3 и 4 е отрицателна. SES описва само качеството на възприеманата болка. Следователно той беше положителен на ден 1 и 2 (средно 19.6 на ден 1 и 13.5 на ден 2) и отрицателен (na) на ден 3 и 4. Въпреки това, някои пациенти не разбраха тази процедура и използваха SES като глобално качество на живота мярка. Ето защо всички пациенти са били попитани в един и същи ден индивидуално и от едно и също лице относно появата на болка.

 

В краткото здравословно проучване (SF-36), което се състои от обобщените мерки за оценка на физическото здраве и оценка на психичното здраве [29], пациентите се подобриха значително в оценката за физическо здраве от сканиране I до сканиране II (t ( 17)? = ?? 4.266, p? =? 0.001), сканиране III (t (16)? = ?? 8.584, p <0.001) и IV (t (12)? = ?? 7.148, p <0.001), но не и в оценката за психично здраве. Резултатите от NHP са подобни, в субскалата „болка“ (обърната полярност) наблюдаваме значителна промяна от сканиране I до сканиране II (t (14)? = ?? 5.674, p <0.001, сканиране III (t (12 )? = ?? 7.040, p <0.001 и сканиране IV (t (10)? = ?? 3.258, p? =? 0.009). Също така установихме значително увеличение на субскалата "физическа мобилност" от сканиране I до сканиране III (t (12)? = ?? 3.974, p? =? 0.002) и сканиране IV (t (10)? = ?? 2.511, p? =? 0.031). Няма значителна промяна между сканиране I и сканиране II ( шест седмици след операцията).

 

Структурни данни

 

Анализ на напречния разрез. Включихме възрастта като ковариация в общия линеен модел и не открихме възрастови обърквания. В сравнение с контролите, съответстващи на пола и възрастта, пациентите с първичен ОА на тазобедрената става (n? =? 20) показват предоперативно (Сканиране I) намалено сиво вещество в предната цингуларна кора (ACC), островната кора, оперкулума, дорзолатералната префронтална кора ( DLPFC), десен темпорален полюс и малкия мозък (Таблица 1 и Фигура 1). С изключение на правилния путамен (x? =? 31, y? = ?? 14, z? = ?? 1; p <0.001, t? =? 3.32) не е установено значително увеличение на плътността на сивото вещество при пациенти с ОА в сравнение до здрави контроли. Сравнявайки пациентите при сканиране във времеви точки IV със съответстващи контроли, бяха открити същите резултати, както при анализа на напречното сечение, използвайки сканиране I в сравнение с контролите.

 

 

 

Прелистването на данните на пациенти с ОА на левия бедро (n? =? 7) и сравняването им със здрави контроли не промениха резултатите значително, но за намаляване на таламуса (x? =? 10, y? = ?? 20, z? =? 3, p <0.001, t? =? 3.44) и увеличение в дясната церебелума (x? =? 25, y? = ?? 37, z? = ?? 50, p <0.001, t? =? 5.12), които не достигат значимост в неотклонените данни на пациентите в сравнение с контролите.

 

Надлъжни анализи. При надлъжния анализ е установено значително увеличение (р <.001 некоригирано) на сивото вещество чрез сравняване на първото и второто сканиране (хронична болка / болка след операцията) с третото и четвъртото сканиране (без болка) в АСС, островна кора, малък мозък и pars orbitalis при пациентите с ОА (Таблица 2 и Фигура 1). Сивото вещество намалява с течение на времето (р <.001 анализ на целия мозък некоригиран) във вторичната соматосензорна кора, хипокампуса, междинната кора, таламуса и опашкото ядро ​​при пациенти с ОА (Фигура 2).

 

 

 

Прелистването на данните на пациенти с ОА на левия бедро (n? =? 7) не променя резултатите значително, но за намаляване на мозъчното сиво вещество в извивка на Heschl (x? = ?? 41, y? = ?? 21, z? =? 10, p <0.001, t? =? 3.69) и Precuneus (x? =? 15, y? = ?? 36, z? =? 3, p <0.001, t? =? 4.60) .

 

Чрез контрастиране на първото сканиране (предхирургическа намеса) със сканиране 3 + 4 (след операция), открихме увеличение на сивото вещество във фронталната и моторната кора (р <0.001 некоригирано). Отбелязваме, че този контраст е по-малко строг, тъй като сега имаме по-малко сканирания за дадено състояние (болка спрямо безболезненост). Когато намалим прага, повтаряме това, което сме открили, използвайки контраст 1 + 2 срещу 3 + 4.

 

Чрез търсене на области, които се увеличават през всички интервали от време, открихме промени в сивото вещество на мозъка в двигателните зони (област 6) при пациенти с коксартроза след тотална смяна на тазобедрената става (скан Idbm.neuro.uni-jena.de/vbm/) бихме могли да повторим тази находка в предната и средната цинкулна кора и двете предни инсули.

 

Изчислихме размера на ефекта и анализът на напречното сечение (пациенти спрямо контролите) даде Cohen'ss от 1.78751 в пиковия воксел на ACC (x? = ?? 12, y? =? 25, z? = ?? 16). Също така изчислихме Cohen´sd за надлъжния анализ (контрастно сканиране 1 + 2 спрямо сканиране 3 + 4). Това доведе до Cohen'ssd от 1.1158 в ACC (x? = ?? 3, y? =? 50, z? =? 2). По отношение на островчето (x? = ?? 33, y? =? 21, z? =? 13) и свързано със същия контраст, Cohen'sd е 1.0949. Освен това изчислихме средната стойност на ненулевите вокселни стойности на картата на Cohen'sd в рамките на ROI (състояща се от предното разделение на цингуларната извивка и субкалозната кора, получена от Харвард-Оксфордския кортикален структурен атлас): 1.251223.

 

Прозрение на д-р Алекс Химензе

Пациентите с хронична болка могат да изпитат разнообразни здравословни проблеми с течение на времето, освен техните вече изтощителни симптоми. Например, много хора ще изпитват проблеми със съня в резултат на болката, но най-важното е, че хроничната болка може да доведе до различни проблеми на психичното здраве, включително и тревожност и депресия. Ефектите, които болката може да има върху мозъка, може да изглеждат прекалено преобладаващи, но все повече доказателства показват, че тези промени в мозъка не са постоянни и могат да бъдат обърнати, когато пациентите с хронична болка получат правилното лечение за техните основни здравни проблеми. Според статията, аномалиите на сивата материя, които се срещат при хронична болка, не отразяват мозъчното увреждане, а по-скоро са обратими последици, които нормализират кога болката е адекватно лекувана. За щастие има разнообразни подходи за лечение, които спомагат за облекчаване на симптомите на хроничната болка и възстановяване на структурата и функцията на мозъка.

 

Дискусия

 

Проследявайки цялата мозъчна структура с течение на времето, ние потвърждаваме и разширяваме нашите пилотни данни, публикувани наскоро [17]. Открихме промени в мозъчното сиво вещество при пациенти с първичен остеоартрит на тазобедрената става в състояние на хронична болка, които се отразяват частично, когато тези пациенти са без болка, след ендопротезиране на тазобедрената става. Частичното увеличение на сивото вещество след операцията е почти в същите области, където се наблюдава намаляване на сивото вещество преди операцията. Преобръщането на данните на пациенти с ОА на левия тазобедрен съд (и следователно нормализиране за страната на болката) имаше само малко въздействие върху резултатите, но освен това показа намаляване на сивото в хируса и прекунея на Heschl, което не можем лесно да обясним и, тъй като не съществува априорна хипотеза, гледайте с голямо внимание. Въпреки това, разликата, наблюдавана между пациентите и здравите контроли при сканиране I, все още се наблюдава при анализа на напречното сечение при сканиране IV. Следователно относителното нарастване на сивото вещество с течение на времето е едва забележимо, т.е. не е достатъчно отчетливо, за да има ефект върху анализа на напречното сечение, констатация, която вече е показана в проучвания, изследващи пластичност, зависима от опита [30], [31]. Отбелязваме, че фактът, че показваме, че някои части от мозъчните промени поради хронична болка са обратими, не изключва някои други части от тези промени да са необратими.

 

Интересното е, че намаляването на сивата материя в пациентите с хронична болка при пациенти с хронична болка преди операцията изглежда продължава 6 седмици след операцията (сканиране II) и само се увеличава към сканиране III и IV, вероятно поради пост-оперативна болка или понижаване на моторната функция. Това е в съответствие с данните за поведението на оценката за физическа мобилност, включена в НХП, която постоперативно не показва значителна промяна във времето II, но значително се увеличава към сканиране III и IV. Трябва да се отбележи, че нашите пациенти не са докладвали болка в бедрото след операцията, но са имали следоперативна болка в околните мускули и кожа, която се възприемала много различно от пациентите. Въпреки това, тъй като пациентите все още съобщават за известна болка при сканиране II, ние също контрастирахме с първото сканиране (предхирургия) с сканирания III + IV (след операцията), което разкрива увеличаване на сивата материя в фронталния кортекс и моторната кора. Отбелязваме, че този контраст е по-малко строг поради по-малкото сканиране при условие (болка срещу не-болка). Когато намалихме прага, повтаряме това, което открихме, използвайки контраст на I + II срещу III + IV.

 

Нашите данни категорично предполагат, че промените в сивото вещество при пациенти с хронична болка, които обикновено се откриват в области, участващи в супраспинална ноцицептивна обработка [4], не се дължат нито на невронална атрофия, нито на мозъчно увреждане. Фактът, че тези промени, наблюдавани в състояние на хронична болка, не се обръщат напълно, може да се обясни с относително краткия период на наблюдение (една година след операцията спрямо средно седем години хронична болка преди операцията). Невропластичните промени в мозъка, които може да са се развили в продължение на няколко години (в резултат на постоянен ноцицептивен принос), се нуждаят от повече време, за да се обърнат напълно. Друга възможност, поради която увеличаването на сивото вещество може да бъде открито само в надлъжните данни, но не и в данните за напречното сечение (т.е. между кохортите във време IV точка), е, че броят на пациентите (n? =? 20) е твърде малък. Трябва да се отбележи, че вариацията между мозъците на няколко индивида е доста голяма и че надлъжните данни имат предимството, че вариацията е относително малка, тъй като същите мозъци се сканират няколко пъти. Следователно, фините промени ще бъдат открити само в надлъжни данни [30], [31], [32]. Разбира се, не можем да изключим, че тези промени са поне отчасти необратими, въпреки че това е малко вероятно, като се имат предвид констатациите от специфична структурна пластичност и реорганизация [4], [12], [30], [33], [34]. За да отговорят на този въпрос, бъдещите проучвания трябва да изследват пациентите многократно за по-дълги периоди от време, вероятно години.

 

Отбелязваме, че можем да направим само ограничени изводи относно динамиката на морфологичните мозъчни промени във времето. Причината е, че когато проектирахме това изследване в 2007 и сканирахме в 2008 и 2009, не беше известно дали ще настъпят структурни промени и от съображения за осъществимост избрахме датите и времевите рамки за сканиране, както е описано тук. Може да се твърди, че сивата материя се променя във времето, което описваме за пациентската група, може да се е случило и в контролната група (ефекта на времето). Обаче всяка промяна, дължаща се на остаряването, ако изобщо се очаква, ще бъде намаление на обема. Като се има предвид нашата априорна хипотеза, основана на независими проучвания и кохорти 9, показващи намаление в сивото вещество при пациенти с хронична болка [7], [8], [9], [15], [24], [25] [26], [27], ние се фокусирахме върху регионалните увеличения с течение на времето и затова смятаме, че нашето заключение не е просто временен ефект. Трябва да отбележим, че не можем да изключим, че сивата материя намалява с течение на времето, която открихме в нашата пациентска група, може да се дължи на ефекта от времето, тъй като не сме провели контролната група в една и съща времева рамка. Като се имат предвид резултатите, бъдещите проучвания трябва да се стремят към повече и по-кратки интервали от време, тъй като морфометричните промени в мозъка, които са зависими от упражнението, могат да се проявят толкова бързо, колкото след 28 седмица [1], [32].

 

В допълнение към въздействието на ноцицептивния аспект на болката върху мозъчното сиво вещество [17], [34] наблюдавахме, че промените в моторната функция вероятно също допринасят за структурните промени. Ние открихме, че моторните и премоторните зони (площ 6) се увеличават през всички интервали от време (Фигура 3). Интуитивно това може да се дължи на подобряването на двигателната функция във времето, тъй като пациентите не са ограничени в нормален живот. Особено не се съсредоточихме върху двигателната функция, а върху подобряването на болката, като се има предвид оригиналното ни търсене да проучим дали добре познатото намаляване на мозъчното сиво вещество при пациенти с хронична болка е по принцип обратимо. Следователно не използвахме конкретни инструменти за разследване на двигателната функция. Въпреки това, функционалната реорганизация на моторни кортекси при пациенти със синдроми на болка е добре документирана [35], [36], [37], [38]. Нещо повече, двигателната кора е една от целите при терапевтични подходи при медицински неконтролируеми пациенти с хронична болка, използващи директна мозъчна стимулация [39], [40], транскринна стимулация с постоянен ток [41] и повтаряща се транскринна магнитна стимулация [42], [43]. Точните механизми на такава модулация (улеснение срещу инхибиране или просто намеса в болничните мрежи) все още не са изяснени [40]. Неотдавнашно проучване показа, че специфичното моторно преживяване може да промени структурата на мозъка [13]. Синаптогенезата, реорганизацията на движенията и ангиогенезата в двигателната кора могат да възникнат при специални изисквания на моторна задача. Tsao et al. показаха реорганизация в моторната кора на пациенти с хронична болка в гърба, които изглеждат специфични за болката в гърба [44] и Puri et al. наблюдава намаление на сивата материя на левия допълнителен двигателен участък при страдащите от фибромиалгия [45]. Нашето изследване не е предназначено да разграничава различните фактори, които могат да променят мозъка при хронична болка, но ние интерпретираме нашите данни относно промените на сивата материя, които не отразяват изключително последствията от постоянното ноцицептивно въвеждане. Всъщност, едно скорошно проучване при пациенти с невропатична болка показва аномалии в мозъчните региони, които обхващат емоционално, автономно и болно възприемане, което означава, че те играят критична роля в глобалната клинична картина на хроничната болка [28].

 

 

Две скорошни пилотни проучвания са фокусирани върху заместващата терапия на тазобедрената става при пациенти с остеоартрит, единственият синдром на хроничната болка, който е главно лечим с пълна подмяна на бедрената кост [17], [46] и тези данни са съпътствани от много скорошно проучване при пациенти с хронична болка в болката [ 47]. Тези проучвания трябва да се разглеждат в светлината на няколко надлъжни изследвания, изследващи зависимата от опита невронна пластичност при хора на структурно ниво [30], [31], както и неотдавнашно проучване върху структурните промени в мозъка при здрави доброволци, преживели многократна болезнена стимулация [34] , Основното послание на всички тези изследвания е, че основната разлика в структурата на мозъка между пациентите с болка и контролите може да се оттегли, когато болката бъде излекувана. Все пак трябва да се има предвид, че просто не е ясно дали промените в пациентите с хронична болка се дължат единствено на ноцицептивен принос или поради последиците от болка или и двете. Вероятно промените в поведението, като например лишаване или подобряване на социалните контакти, гъвкавостта, физическото обучение и промените в начина на живот, са достатъчни, за да оформят мозъка [6], [12], [28], [48]. Особено депресията като съпътстваща болест или последица от болка е ключов кандидат за обяснение на разликите между пациентите и контролите. Малка група от нашите пациенти с ОА показва леки до умерени депресивни симптоми, които се променят с течение на времето. Ние не намерихме структурните промени в коварните със значението на BDI, но възниква въпросът колко други поведенчески промени, дължащи се на липсата на болка и подобрение на двигателя, могат да допринесат за резултатите и до каква степен те правят. Тези поведенчески промени могат да повлияят на намаляването на сивата материя при хронична болка, както и увеличаване на сивата материя, когато болката е изчезнала.

 

Друг важен фактор, който може да попречи на нашата интерпретация на резултатите, е фактът, че почти всички пациенти с хронична болка приемат лекарства срещу болка, които спират, когато са без болка. Може да се твърди, че НСПВС като диклофенак или ибупрофен имат някои ефекти върху нервните системи и същото важи и за опиоидите, антиепилептиците и антидепресантите, лекарства, които често се използват при лечение с хронична болка. Въздействието на болкоуспокояващите и другите медикаменти върху морфометричните открития може да е важно (48). Досега няма проучвания за ефектите на лекарствата за болка върху мозъчната морфология, но няколко статии установиха, че промените в структурата на мозъка при пациенти с хронична болка не се обясняват единствено с неактивност, свързана с болка [15], нито с лекарства за болка [7], [9] [49]. Въпреки това липсват специфични проучвания. По-нататъшните изследвания трябва да фокусират зависимите от опита промени в кортикалната пластичност, които могат да имат огромни клинични последици за лечението на хронична болка.

 

Наблюдавахме и намаления на сивото вещество в надлъжния анализ, вероятно поради процеси на реорганизация, които съпътстват промените в двигателната функция и възприемането на болката. Има малко информация за надлъжните промени в мозъчното сиво вещество при болезнени състояния, поради което нямаме хипотеза за намаляване на сивата материя в тези области след операцията. Teutsch et al. [25] установи увеличение на мозъчното сиво вещество в соматосензорната и среднодескулната кора на здрави доброволци, които са преживели болезнено стимулиране в ежедневен протокол в продължение на осем последователни дни. Наблюдението на сивата материя се увеличава след експериментален ноцицептивен принос, анатомично до известна степен се припокрива с намаляването на мозъчното сиво вещество в това проучване при пациенти, които са били излекувани от хронична болка с продължителност. Това предполага, че ноцицептивният принос при здрави доброволци води до зависими структурни промени, както вероятно се случва при пациенти с хронична болка и че тези промени се променят при здрави доброволци, когато спира ноцицептивният вход. Следователно, намаляването на сивата материя в тези области, наблюдавано при пациенти с ОА, би могло да се тълкува като следващо един и същ фундаментален процес: зависими от упражненията промени в мозъчните промени [50]. Като неинвазивна процедура MR Morphometry е идеалният инструмент за търсене на морфологични субстрати на заболяванията, задълбочаване на разбирането ни за връзката между мозъчната структура и функция и дори за наблюдение на терапевтичните интервенции. Едно от големите предизвикателства в бъдеще е адаптирането на този мощен инструмент за многоцентрови и терапевтични опити за хронична болка.

 

Ограничения на това изследване

 

Въпреки че това проучване е продължение на предишното ни проучване, разширяващо проследяващите данни до 12 месеца и разследващо повече пациенти, принципът ни, който установява, че морфометричните мозъчни промени при хронична болка са обратими, е доста фин. Размерите на ефекта са малки (вж. По-горе) и ефектите отчасти се дължат на по-нататъшно намаляване на регионалния обем на мозъчното сиво вещество в точката на сканиране 2. Когато изключим данните от сканиране 2 (непосредствено след операцията), само значими увеличенията в мозъчното сиво вещество за моторната кора и фронталната кора преживяват праг от p <0.001 некоригиран (Таблица 3).

 

 

Заключение

 

Не е възможно да се разграничи до каква степен структурните промени, които наблюдавахме, се дължат на промени в ноцицептивния вход, промени в двигателната функция или консумацията на медикаменти или промени в благосъстоянието като такива. Закриването на групата контрастира на първото и последното сканиране помежду си разкрива много по-малко разлики от очакваното. Предполага се, че промените в мозъка, дължащи се на хронична болка с всички последици, се развиват през доста дълъг период от време и може да се нуждаят от известно време за възстановяване. Въпреки това, тези резултати разкриват процесите на реорганизация, което силно подсказва, че хроничният ноцицептивен принос и двигателното увреждане при тези пациенти води до промяна в обработката в кортикалните области и впоследствие до структурни промени в мозъка, които по принцип са обратими.

 

Благодарности

 

Благодарим на всички доброволци за участието в това проучване и групата "Физика и методи" в NeuroImage Nord в Хамбург. Проучването бе дадено за етично одобрение от местната комисия по етика и предварително получено писмено съгласие беше получено от всички участници в проучването преди изследването.

 

Декларация за финансиране

 

Тази работа бе подкрепена от безвъзмездна финансова помощ от Фондация DFG (MA 1862 / 2-3) и BMBF (Федералното министерство на образованието и научните изследвания) (371 57 01 и NeuroImage Nord). Финансиращите не са имали никаква роля в дизайна на обучението, събирането и анализа на данни, решението за публикуване или подготовката на ръкописа.

 

 

Ендоканабиноидната система: основната система, за която никога не сте чували

 

В случай, че не сте чували за ендоканабиноидната система или ECS, няма нужда да се чувствате неудобно. Обратно в 1960, изследователите, които се интересуват от биоактивността на Канабис, евентуално изолират много от активните си химикали. Нужни са още 30 години за изследователите, които изучават модели на животни, за да намерят рецептор за тези ECS химикали в мозъка на гризачи, откритие, което откри цял свят на изследване на съществуването на ECS рецепторите и каква е тяхната физиологична цел.

 

Сега знаем, че повечето животни, от риба до птици до бозайници, притежават ендоканабиноид и ние знаем, че хората не само създават свои собствени канабиноиди, които взаимодействат с тази конкретна система, но също така произвеждаме други съединения, които взаимодействат с ЕСС, които се наблюдават в много различни растения и храни, далеч извън видовете канабис.

 

Като система на човешкото тяло ECS не е изолирана структурна платформа като нервната система или сърдечно-съдовата система. Вместо това ECS е набор от широко разпространени рецептори в тялото, които се активират чрез набор от лиганди, които колективно познаваме като ендоканабиноиди или ендогенни канабиноиди. И двата проверени рецептори се наричат ​​CB1 и CB2, въпреки че има други, които бяха предложени. PPAR и TRP каналите също посредничат за някои функции. По същия начин ще намерите само два добре документирани ендоканабиноиди: анадамид и 2-арахидоноил глицерол или 2-AG.

 

Освен това, фундаменталните за ендоканабиноидната система са ензимите, които синтезират и разграждат ендоканабиноидите. Ендоканабиноидите се смятат за синтезирани в необходимата основа. Използваните първични ензими са диацилглицерол липаза и N-ацилфосфатидилетаноламин-фосфолипаза D, които съответно синтезират 2-AG и анандамид. Двата основни деградиращи ензима са амидна хидролаза на мастни киселини или FAAH, която разгражда анандамид, и моноацилглицерол липаза или MAGL, която разгражда 2-AG. Регулирането на тези два ензима може да увеличи или намали модулацията на ЕСС.

 

Каква е функцията на ECS?

 

ECS е основната хомеостатична регулаторна система на тялото. Тя може лесно да се разглежда като вътрешната адаптогенна система на тялото, която винаги работи, за да поддържа равновесието на различни функции. Ендоканабиноидите като цяло действат като невромодулатори и като такива регулират широк спектър от телесни процеси, от плодородието до болката. Някои от тези по-известни функции от ECS са следните:

 

На нервната система

 

От централната нервна система или ЦНС, общото стимулиране на CB1 рецепторите ще инхибира освобождаването на глутамат и GABA. В ЦНС ЕСС играе роля в образуването на паметта и ученето, насърчава неврогенезата в хипокампуса, регулира и невроналната възбудимост. ECS също играе роля в начина, по който мозъкът ще реагира на наранявания и възпаления. От гръбначния мозък ECS модулира сигнализиране на болката и повишава естествената аналгезия. В периферната нервна система, в която се контролират CB2 рецепторите, ECS действа главно в симпатиковата нервна система, за да регулира функциите на чревния, уринарния и репродуктивния тракт.

 

Стрес и настроение

 

ECS има множество въздействия върху стресовите реакции и емоционалното регулиране, като например започване на този телесен отговор на остър стрес и адаптиране във времето към по-дългосрочни емоции, като страх и безпокойство. Една здравословна работна ендоканабиноидна система е от решаващо значение за това как хората модулират между задоволителна степен на възбуда в сравнение с нивото, което е прекомерно и неприятно. ECS също играе роля в образуването на паметта и евентуално по-специално в начина, по който мозъкът отпечатва спомени от стрес или нараняване. Тъй като ECS модулира освобождаването на допамин, норадреналин, серотонин и кортизол, той може да повлияе широко на емоционалния отговор и поведението.

 

Храносмилателната система

 

Храносмилателните пътища са населени с рецептори CB1 и CB2, които регулират няколко важни аспекта на здравето на стомашно-чревния тракт. Смята се, че ECS може да бъде "липсващата връзка" при описването на черво-мозъчната имунна връзка, която играе важна роля във функционалното здраве на храносмилателния тракт. ECS е регулатор на имунитета на червата, може би чрез ограничаване на имунната система от унищожаване на здрава флора, а също и чрез модулиране на сигнализацията на цитокини. ECS модулира естествения възпалителен отговор в храносмилателния тракт, което има важни последици за широк спектър от здравни проблеми. Стойността на стомашната и общата GI също изглежда, че е частично регламентирана от ECS.

 

Апетит и метаболизъм

 

ECS, особено рецепторите CB1, играе роля в апетита, метаболизма и регулирането на телесните мазнини. Стимулирането на CB1 рецепторите повишава поведението, търсещо храна, повишава осведомеността за миризмата и регулира енергийния баланс. Както животните, така и хората с наднормено тегло имат нарушение на ECS, което може да доведе до хиперактивност на тази система, което допринася както за преяждане, така и за намаляване на разходите за енергия. Известно е, че циркулиращите нива на андандамид и 2-AG са повишени при затлъстяване, което може да се дължи отчасти на пониженото производство на ензима, разграждащ FAAH.

 

Имунно здраве и възпалителен отговор

 

Клетките и органите на имунната система са богати на ендоканабиноидни рецептори. Канабиноидните рецептори се експресират в тимусната жлеза, далака, сливиците и костния мозък, както и върху Т- и В-лимфоцитите, макрофагите, мастоцитите, неутрофилите и естествените убийци. ECS се счита за основен двигател на баланса на имунната система и хомеостазата. Въпреки че не се разбират всички функции на ECS от имунната система, ECS изглежда регулира производството на цитокини и също така има роля в превенцията на свръхактивността в имунната система. Възпалението е естествена част от имунния отговор и играе много нормална роля при острите обиди към тялото, включително наранявания и заболявания; въпреки това, когато тя не се контролира, тя може да стане хронична и да допринесе за каскада от неблагоприятни здравни проблеми, като хронична болка. Чрез поддържане на имунния отговор под контрол, ECS помага да се поддържа по-балансиран възпалителен отговор чрез тялото.

 

Други области на здравеопазването, регулирани от ECS:

 

• Здравето на костите
• Плодородие
• здравето на кожата
• Артериално и респираторно здраве
• Сънят и циркадианният ритъм

 

Как най-добре да подкрепим здравословно ЕСС е въпрос, който много изследователи сега се опитват да отговорят. Останете настроени за повече информация по тази нововъзникваща тема.

 

В заключение,Хроничната болка е свързана с мозъчни промени, включително намаляване на сивото вещество. Въпреки това, статията по-горе демонстрира, че хроничната болка може да промени цялостната структура и функция на мозъка. Въпреки че хроничната болка може да доведе до това, наред с други здравословни проблеми, правилното лечение на основните симптоми на пациента може да обърне мозъчните промени и да регулира сивото вещество. Освен това се появяват все повече научни изследвания зад важността на ендоканабиноидната система и нейната функция за контрол, както и управление на хронична болка и други здравословни проблеми. Информация, посочена от Националния център за биотехнологична информация (NCBI) .Обхватът на нашата информация е ограничен до хиропрактика, както и до гръбначни наранявания и състояния. За да обсъдите темата, моля, попитайте д-р Хименес или се свържете с нас на915-850-0900 .

 

Подготвен от д-р Алекс Хименес

Допълнителни теми: Болка в гърба

Заболявания на опорно-двигателния апарат е една от най-разпространените причини за инвалидност и пропуснати дни по време на работа в световен мащаб. Всъщност, болката в гърба е приписана като втората най-често срещана причина за посещенията в лекарски кабинети, превишаващи броя им само чрез инфекции на горните дихателни пътища. Приблизително 80 процента от населението ще преживее някакъв вид болка в гърба поне веднъж през целия си живот. Гърбът е сложна структура, съставена от кости, стави, връзки и мускули, сред другите меки тъкани. Поради това, наранявания и / или влошени условия, като например херния дискове, може евентуално да доведе до симптоми на болки в гърба. Спортни наранявания или наранявания при автомобилни аварии често са най-честата причина за болки в гърба, но понякога най-простите от движенията могат да имат болезнени резултати. За щастие алтернативните възможности за лечение, като хиропрактика, могат да помогнат за облекчаване на болката в гърба чрез използване на корекции на гръбначния стълб и ръчни манипулации, като в крайна сметка подобряват облекчаването на болката.

 

 

 

ВАЖНА ТЕМА: Намаляване на болката в гърба

 

ОЩЕ ТЕМИ: ДОПЪЛНИТЕЛНО: Хронична болка и лечение