8 Kuinka se toimii? Alkuperä
Mekaanisen, kemiallisen tai termisen luonteenomaisen stimuloinnin tiedot lähetetään kehältä, primaarisen hermosolun kautta ja selkäytimen takaosiin, joissa on ensimmäinen synaptinen kosketus toissijainen hermosolu. Toinen neuroni luo myös synaptiset kontaktit aivorungon eri alueille, kuten periakveduktaaliharmaa (PAG) ja ydin raphe magnus (NRM), osa rostraalista ventromediaalista medullaa (RVM). Sitten tieto kulkee medulla / selkäytimen läpi talamukseen, jossa se muodostaa synaptisen kosketuksen tertiäärisen neuronin kanssa ennen kuljetusta aivojen ylempiin keskuksiin. Jokaisessa synaptisessa kontaktissa tieto integroituu ja altistuu estäville tai virittäville vaikutuksille (Marchand, 2012).
Talamuksessa ventro-basaalikompleksin ytimet saavat afferenssinsa spinotalamireitiltä ja heijastuvat kohti primaariset ja sekundääriset somatosensoriset aivokuoret (SI ja SII), tarkoilla reseptorikentillä. SI- ja SII-alueet ovat pääasiassa vastuussa kivun aistien ja erottelevan näkökohdan paikantamisesta ja havaitsemisesta, vakaasta komponentista, joka liittyy kivun voimakkuuden arviointiin sekä kivun alueellisiin ja ajallisiin ominaisuuksiin. Talamuksen toinen tärkeä ydinryhmä, somatosensorisen talamuksen centromedian tai intralaminaarisen kompleksin ytimet, saavat afferenssinsa spinoreticular-reitiltä ja projektista, jolla on suuret reseptorikentät, aivorungon rakenteisiin ja limbiseen järjestelmään, mukaan lukien talamus , frontal cortex, anterior cingulate cortex (ACC) ja aivokuori (IC). Jälkimmäinen liittyy SI-, SII-, cingulate cortex- ja limbisiin rakenteisiin, kuten amygdala ja perirhinal-kompleksi. Spinoreticular-reitti liittyy pääasiassa kivun moduloinnin motivo-affektiiviseen komponenttiin, joka liittyy kivun epämiellyttävyyden arviointiin. PAG on osittain vastuussa kivun epämiellyttävyydestä; sen stimulaatio aiheuttaa voimakkaita epämiellyttäviä ahdistuksen tunteita kipuna (Marchand, 2012).
CPM perustuu DNIC-spinobulbospinaalisiin mekanismeihin, joita Le Bars ja muut kollegat tutkivat alun perin rotilla (Le Bars et ai., 1979a, 1979b; Villanueva & Le Bars, 1986), jotka väittivät, että tuskallinen stimulaatio johtaa notoseptiivisen informaation aivojen ylempiin keskuksiin spinotalamireitin kautta ja afferenttien siirtymisen aivorungoon rakenteet, mukaan lukien PAG ja NRM, jotka lähettävät estäviä vaikutuksia selkäydinsegmentteihin ja tuottavat lopulta diffuusisen eston (estävien interneuronien avulla). HNCS: n laukaisema CPM vaikuttaa kaikkiin konvergentteihin hermosoluihin, jotka on kirjattu selkäytimen selkäpuoliseen sarveeseen tai kolmoishermoston systeemin ytimeen (Villanueva & Le Bars, 1986). Reynolds (1969) auttoi selvittämään CPM: n neurofysiologisia mekanismeja, kun hän tajusi, että keskiaivojen keskiharmon (PAG) keskushermostostimulaatio tuotti riittävän kivunlievityksen vatsaleikkauksen suorittamiseksi rotalla ilman minkäänlaista anestesiaa.
Lukuisia tutkimuksia ovat valmistaneet tämän mallin. PAG ja NRM on kohdistettu vastaavasti serotonergisiin ja noradrenergisiin laskeutumisreitteihin. Nämä reitit rekrytoivat enkefalinergisiä interneuroneja selkäytimeen ja tuottavat kipua lievittävän vaikutuksen vähentämällä nosiseptiivisten afferenttien aktiivisuutta. Jyrsijöiden aivorungon eri tasoilla tehdyt vauriotutkimukset viittaavat kuitenkin siihen, että CIDN käyttää kaudaalisia selkärangan sipulirakenteita, eikä se siksi vaadi keskiaivojen PAG-syötettä. Äskettäin tehty tutkimus, jossa funktionaalisella magneettikuvantamisella (fMRI) määritettiin tarkat aivorungon kohdat, jotka vastaavat CPM: stä terveillä yksilöillä, havaitsi yhteyttä analgesian ilmentymisen ja signaalin vähenemisen välillä aivorungon alueilla vastärsytyksen jälkeen: selkärangan kolmoishermon caudalis-alajako eli ensisijainen synapsi, subnucleus reticularis dorsalis (SRD) ja dorsolateral pons alue parabrachial ytimen alueella (Youssef, Macefield, & Henderson, 2016a). Verrattuna CPM-analgesiaa sairastaviin henkilöihin, CPM-heikentyneillä potilailla signaalin voimakkuus lisääntyi keski- ja dorsolateraalisissa prefrontaalisissa aivokuorissa ja lisääntynyt toiminnallinen liitettävyys SRD: hen vastärsytyksen jälkeen (Youssef, Macefield, & Henderson, 2016b). SRD välittää laaja-alaisen laskevan eston selkärangan toissijaisille hermosoluille dorsolateraalisten funikululien kautta (Nir & Yarnitsky, 2015).Laskeva kipumodulaatio indusoi kivunlievitystä aktivoimalla opioidireseptoreita medullaarisessa reticularis nucleus dorsalisissa (MRD) (Villanueva, Bouhassira, & Le Bars, 1996). Eläintutkimuksissa MRD: hen injektoitu opioidireseptorin antagonisti naloksoni esti DNIC: n, kun taas naloksoni-injektio RVM: ään ei vaikuttanut DNIC-analgeesiaan (de Resende, Silva, Sato, Arendt-Nielsen, & Sluka, 2011). Käyttämällä spatiaalista summausparadigmaa systeeminen naloksoni esti endogeeniset estot (Julien & Marchand, 2006). Lidokaiinin, paikallisen kipulääkkeen, antaminen RVM: ssä käänsi selkärangan hätäriidan aiheuttaman allodynian rotilla, mikä viittaa siihen, että laskeutuvan eston aktivoituminen RVM: stä suojaa eläimillä tapahtuvaa kroonista neuropaattista kipua vastaan (De Felice et ai., 2011). Potilailla, joilla on neuropaattinen kipu ja dynaaminen mekaanialodynia, kliininen CS (harjaus tai paine allodynisellä alueella) vähensi kivun tuntemusta, mutta ei estänyt elektrofysiologisia reaktioita, kun taas kokeellinen CS (kylmäpainin- tai kiristystestit) estivät molemmat kivuliaat tuntemukset ja RIII-refleksi, joka viittaa tämän selkärangan CPM-vaikutukseen liittyviin supraspinaalisiin mekanismeihin (Bouhassira, Danziger, Attal, Guirimand, & Atta, 2003).
CPM: n aiheuttama kivun esto riippuu osittain orbitofrontal cortexista (OFC) ja amygdalasta (Moont, Crispel, Lev, Pud, & Yarnitsky, 2011). Piché, Arsenault ja Rainville (2009) puolustavat ainakin kahta hermomekanismia, jotka ovat CPM: n vaikutusten taustalla ihmisten kipuihin ja selkäydinnesteisiin. Ehdollistava ärsyke estää sokkikivun havaitsemisen ja RIII-refleksiamplitudin (selkärangan nokiseptit) vain osalla yksilöitä. Lisäksi CS: n aiheuttama OFC: n pitkäaikainen aktivaatio ennusti kivun vähenemistä, kun taas jatkuva aktiivisuus SI: ssä ja PAG ennusti nosiseptiivisen refleksimodulaation (Piché et ai., 2009).
Toisessa tutkimuksessa hoito ärsyke indusoi veren happitasosta riippuvien (BOLD) vasteiden vähenemisen klassisilla kipuherkillä alueilla, mutta lisääntyi BOLD-vasteissa ACC: n osa-alueilla. CS: n aikana vähentynyt kipu korreloi positiivisesti subgeenisen ACC: n ja laskeutuvan kivunhallintajärjestelmän rakenteiden välisen toiminnallisen kytkennän voimakkuuden kasvun kanssa. Nämä tulokset osoittavat korkeamman asteen aivojen alueiden (supraspinaaliset mekanismit) vaikutuksen CPM: n aktivoitumiseen (Sprenger, Bingel, & Büchel, 2011). PAG-lepotilan toiminnallisen yhteyden vahvuus voi selittää osan normaalista vaihtelusta CPM: ssä; korkeampi lepo-yhteys PAG: n ja kortikaalisen kivun prosessointialueiden välillä korreloi korkeamman CPM-tehokkuuden kanssa (Harper et ai., 2018). CPM-pisteet korreloivat myös laserin aiheuttaman BOLD-vasteen moduloinnin kanssa vasemman takaosan insula / SII: n kanssa (Bogdanov et al., 2015).
CPM: n aikana notoseptiivinen stimulaatio aktivoi nosiseptiiviset neuronit, jotka vastaavat selkäydinsegmentit, joita ne innervoivat, mutta myös muut selkäytimen nociceptive-neuronit, jotka palvelevat muuta kehoa. Laskevat moduloivat vaikutukset vaikuttavat selkärangan selkäpuolisen sarven laajaan dynaamisen alueen neuroneihin, joissa notoseptiiviset C-, Aδ- ja A-kuidut yhtyvät. On osoitettu, että HNCS: n aikana nosiseptiivisten Aδ- ja C-kuitujen nociceptive-tulojen, mutta myös Aβ-ei-nociceptive-kuitujen tulojen havaittu intensiteetti vähenee, samoin kuin estynyt kivun havaitseminen ja tapahtumiin liittyvät mahdollisuudet (Rustamov , Tessier, Provencher, Lehmann, & Piché, 2016). Koska Ap-kuidut liittyvät ensisijaisiin afferentteihin, jotka lähettävät haitallisen informaation ylöspäin suoraan selkäpylväiden läpi saavuttaakseen selkäpylvään ytimien toisen kertaluvun neuronit välittämättä niitä selkärangan tasolla. Kipua moduloivat reaktiot eivät välttämättä johdu vain laskevista selkärangan mekanismeista (Torta, Churyukanov, Plaghki, & Mouraux, 2015).
CPM estää kipua aivo- / supraspinaaliset ja aivo-selkäydinmekanismit, mikä heijastaa endogeenisen analgesiajärjestelmän aktivoitumista, jossa nouseva kivun aiheuttama aktiivisuus aiheuttaa laskeutumisreittejä, jotka myöhemmin aiheuttavat estäviä vaikutuksia selkärangan nenäseptiivisiin syötteisiin. Ihmisen CPM: n ja eläinten DNIC: n taustalla olevat mekanismit eivät kuitenkaan ole vielä täysin ymmärretty.