Phát hiện chữ ký não cho đau mãn tính ở một nhóm nhỏ cá nhân: Nghiên cứu

Lần đầu tiên các nhà nghiên cứu đã ghi lại dữ liệu liên quan đến cơn đau từ não của những người bị đau mãn tính do đột quỵ hoặc cắt cụt chi (đau chi ma). Hiểu cách hoạt động của não thể hiện cơn đau và cách điều chỉnh hoạt động đó để điều trị cơn đau mãn tính từ lâu đã là mục tiêu. Dữ liệu được thu thập trong vài tháng khi bệnh nhân ở nhà và được phân tích bằng các phương pháp máy học. Khi làm như vậy, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các vùng não liên quan đến cơn đau mãn tính cũng như các chỉ số đo lường được về cơn đau mãn tính ở từng bệnh nhân. Các phát hiện, được công bố trên tạp chí Khoa học thần kinh tự nhiên và được tài trợ bởi Sáng kiến ​​Nghiên cứu Não bộ của Viện Y tế Quốc gia Thông qua Thúc đẩy Công nghệ Thần kinh Sáng tạo (BRAIN) và Sáng kiến ​​NIH HEAL, là bước đầu tiên hướng tới việc phát triển các phương pháp mới để theo dõi và điều trị cơn đau mãn tính.

“Đây là một ví dụ tuyệt vời về cách các công cụ đo lường hoạt động của não bắt nguồn từ Sáng kiến ​​BRAIN đã được áp dụng cho một vấn đề sức khỏe cộng đồng quan trọng để giảm đau mãn tính dai dẳng và nghiêm trọng”, Walter Koroshetz, MD, giám đốc Viện Rối loạn Thần kinh Quốc gia cho biết. . và Đột quỵ. “Chúng tôi hy vọng rằng dựa trên những phát hiện ban đầu này có thể dẫn đến các phương pháp điều trị đau hiệu quả, không gây nghiện.” Đau mãn tính là một trong những nguyên nhân lớn nhất gây ra tình trạng khuyết tật trên toàn thế giới. Đau thần kinh là do tổn thương hệ thần kinh. Nó thường xảy ra do chấn thương dây thần kinh trong cơ thể chúng ta, nhưng đối với những người trong nghiên cứu này, cơn đau của họ được cho là đến từ chính bộ não. Loại đau này không đáp ứng tốt với phương pháp điều trị hiện tại và có thể gây suy nhược cho người bệnh.

Prasad Shirvalkar, MD, Ph.D., phó giáo sư gây mê và phẫu thuật thần kinh tại Đại học California, San Francisco, cho biết: “Khi bạn nghĩ về nó, cơn đau là một trong những trải nghiệm cơ bản nhất mà một sinh vật có thể trải qua”. . tác giả của nghiên cứu này. “Tuy nhiên, vẫn còn nhiều điều chúng tôi chưa hiểu về cách thức hoạt động của cơn đau. Bằng cách phát triển các công cụ tốt hơn để nghiên cứu và có khả năng ảnh hưởng đến phản ứng đau trong não, chúng tôi hy vọng sẽ cung cấp các lựa chọn cho những người mắc chứng đau mãn tính.” Theo truyền thống, các nhà nghiên cứu đã thu thập dữ liệu về cơn đau mãn tính thông qua tự báo cáo từ những người sống chung với tình trạng này. Ví dụ về loại dữ liệu này bao gồm bảng câu hỏi về cường độ đau và tác động cảm xúc của cơn đau. Tuy nhiên, nghiên cứu này cũng trực tiếp xem xét những thay đổi trong hoạt động của não ở hai khu vực mà phản ứng đau được cho là xảy ra–vỏ não vành đai trước (ACC) và vỏ não quỹ đạo trán (OFC)–khi những người tham gia báo cáo mức độ đau mãn tính hiện tại của họ .

“Các nghiên cứu chụp cộng hưởng từ chức năng cho thấy các vùng ACC và OFC của não sáng lên trong các thí nghiệm về cơn đau cấp tính. Chúng tôi quan tâm đến việc xem liệu các vùng này có đóng vai trò trong cách não xử lý cơn đau mãn tính hay không”, TS. Shirvalkar. “Chúng tôi quan tâm nhất đến những câu hỏi như cơn đau thay đổi như thế nào theo thời gian và tín hiệu não nào có thể tương ứng hoặc dự đoán mức độ đau mãn tính cao?” Bốn người tham gia, ba người bị đau sau đột quỵ và một người bị đau chi ảo, đã được phẫu thuật cấy ghép các điện cực nhắm vào ACC và OFC của họ. Nhiều lần trong ngày, mỗi người tham gia được yêu cầu trả lời các câu hỏi liên quan đến cách họ đánh giá nỗi đau mà họ trải qua, bao gồm cường độ, loại đau và mức độ đau khiến họ cảm thấy xúc động như thế nào. Sau đó, họ sẽ bắt đầu ghi lại não bằng cách nhấp vào thiết bị điều khiển từ xa, thiết bị này cung cấp ảnh chụp nhanh hoạt động trong ACC và OFC theo thời gian thực. Sử dụng phân tích học máy, nhóm nghiên cứu có thể sử dụng hoạt động trong OFC để dự đoán tình trạng đau mãn tính của người tham gia.

Trong một nghiên cứu riêng biệt, các nhà nghiên cứu đã xem xét cách ACC và OFC phản ứng với cơn đau cấp tính, gây ra bởi việc áp dụng nhiệt lên các vùng cơ thể của người tham gia. Ở hai trong số bốn bệnh nhân, hoạt động của não một lần nữa có thể dự đoán phản ứng đau, nhưng trong những trường hợp này, ACC dường như là khu vực liên quan nhiều nhất. Điều này cho thấy rằng não xử lý cơn đau cấp tính so với cơn đau cấp tính. theo thời gian khác nhau, mặc dù cần nhiều nghiên cứu hơn vì dữ liệu từ chỉ hai người tham gia được sử dụng trong so sánh này. Nghiên cứu này đại diện cho một bước đầu tiên hướng tới việc khám phá các mô hình hoạt động của não làm nền tảng cho nhận thức của chúng ta về nỗi đau. Việc xác định các dấu hiệu đau như vậy sẽ cho phép phát triển các liệu pháp mới có thể thay đổi hoạt động của não để giảm đau mãn tính. Lợi ích trước mắt nhất có thể là cung cấp thông tin cho các nghiên cứu đang diễn ra về HEAL và BRAIN để sử dụng phương pháp kích thích não sâu (DBS) để điều trị cơn đau mãn tính. Công việc tiếp tục và trong tương lai liên quan đến nhiều người tham gia hơn sẽ là chìa khóa trong việc xác định xem các tình trạng đau khác nhau có chia sẻ hoạt động OFC được thấy ở những bệnh nhân này hay chữ ký khác nhau như thế nào giữa những người có tình trạng đau khác nhau.

Một cách tiếp cận hiện đại hơn đối với DBS giúp tinh chỉnh kích thích dựa trên các dấu ấn sinh học của hoạt động từ não đã được sử dụng để điều trị thành công một số chứng rối loạn não bao gồm bệnh Parkinson và rối loạn trầm cảm nặng, nhưng thành công đó đòi hỏi phải có các dấu ấn sinh học não đã được thiết lập. Đối với các tình trạng như đau mãn tính, việc xác định dấu ấn sinh học đang ở giai đoạn đầu. Điều trị hiệu quả, không gây nghiện cho các tình trạng đau mãn tính là mục tiêu chính trong nỗ lực của Sáng kiến ​​NIH HEAL nhằm tìm ra các giải pháp khoa học để kiềm chế cuộc khủng hoảng sức khỏe cộng đồng do opioid. Phát hiện này là một bước quan trọng trong việc xác định các dấu ấn sinh học đặc hiệu cho cơn đau nhằm cá nhân hóa việc kiểm soát cơn đau cho từng cá nhân, dẫn đến sự phát triển của các công nghệ mới và những tiến bộ trong việc hiểu rõ hơn về mạch não, một thành phần chính của Sáng kiến ​​NIH BRAIN. ()