211service.com
De hersenen bij chronische pijn
Iedereen die aan chronische pijn lijdt, weet dat de ervaring fundamenteel anders is dan een schram of een gebroken teen. Groeiend bewijs van hersenbeeldvormingsstudies ondersteunt dit idee: mensen met chronische pijn vertonen fundamentele verschillen in zowel de structuur als de functie van hun hersenen. Wetenschappers gebruiken deze bevindingen nu om nieuwe medicijnen te ontwikkelen en te testen die speciaal zijn gemaakt voor chronische pijn.
Pijnstilling: Beeldvormende onderzoeken hebben aangetoond dat hersengebieden mis zijn gegaan bij mensen met chronische pijn.
Het zou uiteindelijk mogelijk moeten zijn om patronen van hersenactiviteit te identificeren die betrokken zijn bij het in stand houden van chronische pijn, en dan interventies te introduceren waarvan we weten uit gepubliceerde gegevens dat ze die patronen kunnen blokkeren of ermee kunnen concurreren, zegt hij. Richard Chapman , directeur van het Pain Research Center aan de Universiteit van Utah, in Salt Lake City.
Chronische pijn is een van de grootste medische gezondheidsproblemen in de westerse wereld; het kost de Verenigde Staten ongeveer $ 150 miljard per jaar. In tegenstelling tot acute pijn zijn de oorzaken van chronische pijn vaak onduidelijk - artsen kunnen bijvoorbeeld een fysieke bron identificeren bij slechts ongeveer 10 procent van degenen met chronische rugpijn. Een groeiend aantal onderzoeken suggereert dat chronische pijn moet worden gezien als een progressieve ziekte, waarschijnlijk veroorzaakt door afwijkende maar mogelijk permanente veranderingen in de hersenen.
De pijnstillers die hoofdpijn en gebroken botten helpen, doen weinig voor chronische pijn, waardoor er een enorme behoefte is aan nieuwe behandelingen. Maar het ontwikkelen ervan was moeilijk. De perceptie van pijn hangt sterk af van ons aandachtsniveau en onze emotionele toestand - twee factoren die moeilijk te bestuderen zijn in diermodellen. We hebben niet één medicijn ontwikkeld op basis van preklinische pijnmodellen dat werkt voor chronische pijn, zegt Irene Tracey , een wetenschapper aan de Universiteit van Oxford, in Engeland, die pijn bestudeert.
Nu proberen wetenschappers nieuwe medicijnen te ontwikkelen en te testen met behulp van beeldvorming van de menselijke hersenen. A. Vania Apkarian en zijn collega's van de Northwestern University hebben een reeks afwijkingen gevonden in de hersenen van patiënten met chronische pijn: het deel van de prefrontale cortex dat verband houdt met besluitvorming lijkt te zijn gekrompen bij patiënten met chronische pijn. En een ander deel van de prefrontale cortex gekoppeld aan emotie is hyperactief. In feite suggereert een uniek onderzoek naar achtergrondpijn bij chronische rugpijnpatiënten dat de constante pijn die deze mensen ervaren, bijna volledig verband houdt met activiteit in emotieregulerende delen van de hersenen.
Onderzoekers gebruikten functionele magnetische resonantie beeldvorming (fMRI), die hersenactiviteit meet, om achtergrondpijn te bestuderen. Ze vroegen rugpijnpatiënten om hun pijn voortdurend te beoordelen terwijl ze in de scanner lagen, en vervolgens vergeleken de onderzoekers hersenactiviteitspatronen tijdens perioden van constante pijn met die tijdens perioden van verergerende pijn.
Terwijl de activiteitspatronen tijdens opflakkeringen leken op die welke eerder verband hielden met acute pijn, was het patroon geassocieerd met constante achtergrondpijn duidelijk: het concentreerde zich op de mediale prefrontale cortex, een hersengebied dat betrokken is bij emotie en zelfgevoel. Het lijkt bijna alsof ze het zintuiglijke deel hebben uitgeschakeld en volledig lijden onder het emotionele aspect, zegt Apkarian.
Gezien deze bevindingen beginnen de wetenschappers met menselijke tests van een verbinding genaamd d-cycloserine, een door de FDA goedgekeurd antibioticum dat ook bepaalde receptoren in de hersenen blokkeert. (Het wordt momenteel getest voor de behandeling van posttraumatische stressstoornis en andere aandoeningen.) We denken dat het de transmissie binnen de prefrontale cortex verhoogt om de emotionele component van pijn beter te beheersen, zegt Apkarian. Dit zal de eerste hypothesegestuurde test zijn voor een pijnmedicijn dat wordt aangedreven door onderzoeken op het gebied van menselijke beeldvorming.
Een ander populair doelwit voor chronische pijn is het modulerende systeem dat mensen hebben ontwikkeld om pijn te onderdrukken wanneer dat nodig is, zodat ze bijvoorbeeld kunnen vluchten voor een roofdier terwijl ze gewond zijn. Voorlopig bewijs suggereert dat chronische pijnpatiënten niet goed zijn in het rekruteren van dit remmende systeem. Lopende onderzoeken suggereren inderdaad dat mensen met chronische pijn hyperactief kunnen zijn in de tegenovergestelde richting: ze versterken pijnsignalen op weg naar de hersenen. Sean Mackey , een arts en onderzoeker aan de Stanford University, en zijn collega's bestuderen nu de hersenstam en het ruggenmerg, twee cruciale componenten van dit modulerende systeem die van oudsher erg moeilijk te beoordelen waren met fMRI. Deze delen van het zenuwstelsel bewegen met elke ademhaling en hartslag, dus moesten de onderzoekers nieuwe analysemethoden ontwikkelen om schone beelden te genereren.
Het identificeren van de neurale handtekeningen die verband houden met chronische pijn kan ook een nieuwe manier zijn om experimentele medicijnen te screenen voor testen op mensen. Een kleine studie van pijnpatiënten die gabapentine kregen - een medicijn tegen epilepsie dat ook wordt gebruikt om zenuwpijn te behandelen - toonde significante veranderingen in de activiteit in de delen van de hersenen die op pijn reageren. Geneesmiddelontwikkelaars zouden deze maatregel kunnen gebruiken als een snelle manier om te beoordelen welke experimentele verbindingen ze voor verdere tests moeten verzenden, zegt Tracey, die de techniek ontwikkelt. We komen op het punt dat we nieuwe verbindingen kunnen testen.
Bij gebrek aan effectieve medicijnen hebben veel patiënten met chronische pijn zich tot gedragstherapieën gewend om hun pijn onder controle te krijgen. Onderzoeken van Tracey hebben aangetoond dat mensen die zichzelf beter kunnen afleiden van pijn, meer activiteit vertonen in een specifiek deel van het pijnmodulerende systeem. Misschien kunnen we hersenbeeldvorming gebruiken als screeningsinstrument om te bepalen wie het goed zou doen met cognitieve gedragstherapie, zegt ze.
Een van de nieuwste experimentele benaderingen voor het beheersen van pijn is realtime fMRI, waarbij patiënten hun hersenactiviteit in realtime bekijken terwijl ze proberen hersengebieden die bij pijn betrokken zijn bewust te beheersen. (Zie Zien van je pijn .) Mackey en zijn medewerkers hebben aangetoond dat chronische pijnpatiënten hun pijn op korte termijn kunnen verminderen met behulp van deze methode - in wezen een nauwkeuriger gerichte vorm van biofeedback - en de onderzoekers beoordelen nu de langetermijneffecten. Mackey zegt dat hersenbeeldvormingsstudies van deze patiënten licht werpen op hoe mensen leren hun pijn onder controle te houden en welke delen van de hersenen het meest effectieve doelwit zijn.
Wetenschappers weten nog niet waarom sommige mensen chronische pijn krijgen en anderen niet. Er lijkt corticale reorganisatie op een hoog niveau te zijn vanwege de verwonding zelf, maar of dat een coping-mechanisme is of slechts een gevolg, we weten het niet, zegt Apkarian. Sommige mensen kunnen vatbaar zijn voor chronische pijn. Maar het lijkt nog steeds erger te worden naarmate ze met de pijn leven.
Hij en anderen zeggen dat een van de grootste voordelen van hersenbeeldvormingsstudies van chronische pijn is dat ze zowel patiënten als artsen overtuigen dat het echt bestaat. Het is revolutionair geweest om mensen te bevestigen dat pijn iets is met een echte neurologische basis, zegt Mackey. We kunnen naar delen van de hersenen wijzen en zeggen: dat is een deel van de hersenen dat niet goed functioneert.