Orbitofrontal korteksteki beyin sinyalleriyle ilişkili kronik ağrı

Sakaryali

Active member
Araştırmacılar ilk kez, bir kişi kronik ağrı yaşarken beynin ateşleme modellerini kaydetti ve bir gün ağrı sinyallerini tahmin edebilen ve hatta kısa devre yapabilen implante cihazların yolunu açtı.

Bilim adamları, beyne cerrahi olarak yerleştirilen kalp pili benzeri bir cihaz kullanarak, bir yıldan uzun süredir kesintisiz sinir ağrısı yaşayan dört hastayı kaydetti. Cihazlar, altı aya kadar günde birkaç kez kayıt yaparak, beyinde kronik ağrının nerede olduğuna dair ipuçları sağladı.

Nature Neuroscience dergisinde Pazartesi günü yayınlanan çalışma, ağrının, duyguları düzenleme, öz değerlendirme ve karar verme ile ilgili bir alan olan orbitofrontal korteksteki elektriksel dalgalanmalarla bağlantılı olduğunu bildirdi. Araştırmalar, bu tür beyin aktivitesi kalıplarının, hasar görmüş bir sinir sistemiyle ilişkili kronik bıçak saplanması veya yanma ağrısı olan milyonlarca insanı teşhis etmek ve tedavi etmek için biyobelirteçler olarak hizmet edebileceğini öne sürüyor.

Dr. Ajay Wasan, Pittsburgh Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde ağrı tıbbı uzmanı Çalışmaya bağlı değilim.


Yaklaşık beş Amerikalı yetişkinden biri, üç aydan uzun süren kalıcı veya tekrarlayan ağrı olan kronik ağrıdan muzdariptir. Ağrıyı ölçmek için doktorlar genellikle hastaların ağrılarını sayısal bir ölçek veya emojilere dayalı görsel bir ölçek kullanarak derecelendirmelerine güvenir. Bununla birlikte, kişi tarafından bildirilen ağrı skorları sübjektiftir ve gün boyunca değişebilir. Çocuklar veya engelli insanlar gibi bazı hastalar, ağrılarını doğru bir şekilde iletmek veya değerlendirmek konusunda sorun yaşayabilir.

Stanford Üniversitesi’nde çalışmaya dahil olmayan bir sinirbilimci olan Kenneth Weber, “Ağrı alanında, kişisel bildirimlerin yanı sıra kullanmak üzere daha nesnel ağrı belirteçleri geliştirmek için büyük bir hareket var” dedi. doktor Weber, bu tür belirteçlerin yalnızca ağrının altında hangi nöral mekanizmaların yattığını anlamamıza yardımcı olmakla kalmayıp, aynı zamanda bazı hastaların doktorları tarafından tam olarak takdir edilmeyen ve hatta tamamen göz ardı edilen ağrılarını doğrulamaya da yardımcı olabileceğini ekledi.

Önceki çalışmalar tipik olarak, beyin aktivitesinin dolaylı bir ölçüsü olan farklı bölgelerdeki kan akışındaki değişiklikleri gözlemlemek için kronik ağrısı olan hastaların beyinlerini taradı. Bununla birlikte, bu tür araştırmalar laboratuvar ortamlarıyla sınırlıdır ve hastaların bir hastane veya laboratuvara birden fazla ziyaret yapmasını gerektirir.


Yeni çalışmada Dr. Bunun yerine, San Francisco California Üniversitesi’nden bir nörolog olan Prasad Shirvalkar ve meslektaşları, elektrotların yakınındaki binlerce nöronun toplu ateşleme modelini ölçmek için elektrotlar kullandılar.


Araştırmacılar, kayıt cihazlarını bir yıldan uzun süredir ağrı ile yaşayan ve ilaçlardan hiçbir rahatlama bulamayan dört kişiye cerrahi olarak yerleştirdiler. Hastaların üçünde ağrı inme sonrası başladı. Dördüncüsü, bir bacağını kaybettikten sonra hayalet ağrı olarak bilinen şeye sahipti.

Günde en az üç kez, hastalar hissettikleri acıyı değerlendirdi ve ardından implantlarının 30 saniye boyunca beyin sinyallerini kaydetmesini sağlayan bir düğmeye bastı. Hastaları günlük olarak evde ve işyerinde izleyerek, “gerçek dünyada ilk kez kronik ağrı ölçülüyor” dedi Dr. Şirvalkar.

Araştırmacılar elektrotları iki beyin bölgesine yerleştirdiler: ağrı araştırmalarında fazla incelenmemiş olan orbitofrontal korteks ve duygusal sinyallerin işlenmesiyle ilgili bir bölge olan anterior singulat korteks. Birçok çalışma, ön singulat korteksin hem akut hem de kronik ağrının algılanması için önemli olduğunu öne sürüyor.

Bilim adamları, hastaların ağrı skorları ve karşılık gelen elektrik sinyalleri hakkındaki verileri, daha sonra yalnızca beyin sinyallerine dayalı olarak şiddetli ve düşük düzeyde kronik ağrıyı tahmin edebilen makine öğrenme modellerine aktardı.

Araştırmacılar, belirli orbitofrontal korteks frekans dalgalanmalarının kronik ağrının en iyi belirleyicileri olduğunu buldular. Bu beyin imzası hastalarda yaygın olmasına rağmen, Dr. Shirvalkar ayrıca benzersiz bir beyin aktivitesidir. “Aslında her hastanın ağrıları için farklı bir parmak izi vardı” dedi.


Bu farklılıklar ve sadece dört çalışma katılımcısı göz önüne alındığında, Dartmouth College’da çalışmaya dahil olmayan bir sinirbilimci olan Tor Wager, orbitofrontal korteks imzalarını biyobelirteç olarak etiketlemede dikkatli olunmasını tavsiye etti.

“Bunu kesinlikle sistematik tüm beyin kapsamına izin veren diğer yöntemleri kullanan diğer çalışmalarla desteklemek istiyoruz” dedi.

Çalışma yazarları ayrıca diğer beyin bölgelerinin de dahil olabileceğini kaydetti. “Daha yeni başlıyoruz” dedi Dr. Edward Chang, San Francisco’daki California Üniversitesi’nde beyin cerrahı. “Bu sadece birinci bölüm.”

İmplantlar farklı bir amaca hizmet eder: derin beyin stimülasyonu. Kronik ağrıyı tedavi etmek için daha geniş bir klinik çalışmanın parçası olarak, Dr. Shirvalkar ve meslektaşları, elektrotların yakınındaki beyin bölgelerini uyarmak için hafif elektrik akımları kullanıyor. Araştırmanın bu deneysel terapiyi alan dört hastasına ek olarak, araştırmacılar iki kişiyi daha işe almayı ve sonunda çalışmayı 20 veya 30 kişiye genişletmeyi planlıyorlar. Araştırmacılar, hatalı beyin aktivitesini düzeltmek için elektrotlar aracılığıyla darbeler göndererek hastaların devam eden ağrılarını hafifletmeyi umuyorlar.
 
Üst