8 Hvordan fungerer det? Opprinnelsen
Informasjonen fra nociceptiv stimulering av mekanisk, kjemisk eller termisk natur sendes fra periferien, gjennom primærneuronet, og til ryggmargens bakre horn der det er en første synaptisk kontakt med det sekundære nevronet. Det andre nevronet vil også etablere synaptiske kontakter i forskjellige regioner av hjernestammen, som periaqueductal grey (PAG) og nucleus raphe magnus (NRM), en del av rostral ventromedial medulla (RVM). Deretter passerer informasjonen gjennom medulla / ryggmargen til thalamus, hvor den etablerer synaptisk kontakt med tertiær nevron før den blir transportert til de høyere sentra i hjernen. Ved hver synaptisk kontakt er informasjonen integrert og gjennomgår hemmende eller eksitatoriske påvirkninger (Marchand, 2012).
I thalamusen mottar kjernene i det ventro-basale komplekset sine anførsler fra den spinotalamiske banen og projiserer mot de primære og sekundære somatosensoriske kortikene (SI og SII), med presise reseptorfelt. SI- og SII-regionene er hovedsakelig ansvarlige for lokaliseringen og oppfatningen av det sensoriske-diskriminerende aspektet av smerte, en stabil komponent relatert til evaluering av smerteintensiteten samt de romlige og timelige egenskapene til smerte. Den andre viktige gruppen av kjerner i thalamus, de fra sentromedian eller intralaminar kompleks av den somatosensoriske thalamus, mottar sine anførsler fra den spinoreticular banen og prosjektet, med store reseptorfelt, til strukturer i hjernestammen og det limbiske systemet, inkludert thalamus , frontal cortex, anterior cingulate cortex (ACC) og insular cortex (IC). Sistnevnte kobles til SI, SII, cingulate cortex og limbiske strukturer som amygdala og perirhinal kompleks. Den spinoreticular banen er hovedsakelig involvert i den motivo-affektive komponenten av smerte modulering som er relatert til evaluering av smerte ubehag. PAG er delvis ansvarlig for smerteens ubehag; dens stimulering fører til at sterke ubehagelige følelser av nød oppfattes som smerte (Marchand, 2012).
CPM er basert på DNIC spinobulbospinal mekanismer som opprinnelig ble undersøkt hos rotter av Le Bars og kolleger (Le Bars et al. 1979a, 1979b; Villanueva & Le Bars, 1986) som hevdet at en smertefull stimulering fører den nociceptive informasjonen til de høyere sentra i hjernen via den spinotalamiske banen og overføring av avferenser til hjernestammen strukturer, inkludert PAG og NRM, som sender hemmende virkninger til ryggradssegmenter og til slutt produserer diffus hemming (ved hjelp av hemmende interneuroner). CPM utløst av HNCS påvirker alle konvergerende nevroner registrert i ryggmargs dorsale horn eller nucleus caudalis i trigeminusystemet (Villanueva & Le Bars, 1986). Reynolds (1969) hjalp til med å avdekke de nevrofysiologiske mekanismene til CPM da han innså at CNS-stimulering av midthjernen sentralt grå (PAG) produserte tilstrekkelig analgesi til å utføre abdominal kirurgi hos rotte uten noen annen form for anestesi.
Tallrike studier har fullført denne modellen. PAG og NRM har blitt målrettet mot henholdsvis serotonerge og noradrenerge stigende veier. Disse banene rekrutterer enkefalinerge interneuroner i ryggmargen og produserer en smertestillende respons ved å redusere aktiviteten til nociceptive afferenter. Imidlertid antyder studier av lesjoner utført på forskjellige nivåer av hjernestammen hos gnagere at CIDN bruker strukturer i spinalpære i kaudal, og vil derfor ikke kreve PAG-inngang i midtbanen. En nylig studie ved bruk av funksjonell magnetisk resonansavbildning (fMRI) for å bestemme de nøyaktige hjernestammen som er ansvarlige for CPM hos friske individer, observerte en sammenheng mellom uttrykk for analgesi og reduksjon av signal i hjernestammeområder etter motirritasjon: caudalis-underavdeling av den spinale trigeminuskjernen. dvs. den primære synapsen, regionen til subnucleus reticularis dorsalis (SRD) og de dorsolaterale ponsene i regionen til parabrakialkjernen (Youssef, Macefield, & Henderson, 2016a). Sammenlignet med pasienter som har CPM-analgesi, viste de med nedsatt CPM større signalintensitetsøkninger i mid-cingulate og dorsolateral prefrontal cortices og økt funksjonell forbindelse med SRD etter motirritasjon (Youssef, Macefield, & Henderson, 2016b). SRD formidler bred nedadgående hemming til spinal sekundære nevroner via dorsolateral funiculi (Nir & Yarnitsky, 2015).Synkende smertemodulasjon induserer analgesi ved aktivering av opioidreseptorer i medullær reticularis nucleus dorsalis (MRD) (Villanueva, Bouhassira, & Le Bars, 1996). I dyreforsøk forhindret opioidreseptorantagonisten naloxon injisert i MRD DNIC, mens naloxoninjeksjon i RVM ikke påvirket DNIC analgesi (de Resende, Silva, Sato, Arendt-Nielsen, & Sluka, 2011). Ved å bruke et romlig summeringsparadigme blokkerte systemisk nalokson endogene hemninger (Julien & Marchand, 2006). Administrering av lidokain, et lokalt smertestillende middel, i RVM, reverserte allodyni indusert av rettsnerven rettssaker hos rotter, noe som tyder på at aktivering av synkende hemming fra RVM beskytter mot kronisk nevropatisk smerte hos dyr (De Felice et al., 2011). Hos pasienter med nevropatisk smerte og dynamisk mekano-allodyni, reduserte den kliniske CS (børsting eller trykk i det allodyniske området) smertefølelsen, men hemmet ikke de elektrofysiologiske responsene, mens den eksperimentelle CS (kaldpressetest eller turteltest) inhiberte begge smertefulle opplevelsene. og RIII-refleksen, noe som antyder supraspinale mekanismer involvert i CPM-effekten av denne smertetilstanden (Bouhassira, Danziger, Attal, Guirimand, & Atta, 2003).
Smertehemming av CPM er delvis avhengig av den orbitofrontale cortex (OFC) og amygdalaen (Moont, Crispel, Lev, Pud, & Yarnitsky, 2011). Piché, Arsenault og Rainville (2009) argumenterer for minst to nevrale mekanismer som ligger til grunn for effekten av CPM på smerte og spinal nociception hos mennesker. Tilstandsstimulering hemmer sjokk smerteoppfatning og RIII refleksamplitude (spinal nociception) bare i en undergruppe av individer. Videre var vedvarende aktivering av OFC indusert av CS prediktiv for reduksjon av smerte mens vedvarende aktivitet i SI og PAG forutsa nociceptive refleksmodulering (Piché et al., 2009).
I en annen studie, betingelsen stimulusindusert reduksjon av oksygennivåavhengige (BOLD) responser i klassiske smertesvarende regioner, men økning i FETT respons i underregioner av ACC. Under CS var korrelert nedsatt smerte positivt med økningen i styrke av funksjonell kobling mellom den subgenuelle ACC og strukturer i det synkende smertekontrollsystemet. Disse resultatene viser bidraget fra hjernegrupper av høyere orden (supraspinalmekanismer) i aktivering av CPM (Sprenger, Bingel, & Büchel, 2011). Styrken til PAG-hvilefunksjonell tilkobling kan forklare noe av den normale variasjonen i CPM; høyere hvileforbindelse mellom PAG og kortikale smertebehandlingsregioner korrelerer med større CPM-effekt (Harper et al., 2018). CPM-poeng er også korrelert med moduleringen av laserindusert BOLD-respons i venstre bakre insula / SII (Bogdanov et al., 2015).
Under CPM aktiverer den nociceptive stimuleringen de nociceptive nevronene som tilsvarer ryggsegment de innerverer, men også andre nociceptive nevroner i ryggmargen som betjener resten av kroppen. Synkende modulerende effekter virker på neuroner med stort dynamisk område i ryggmargshornet der nociceptive C-, Aδ- og Aβ-fibre konvergerer. Det er demonstrert at under HNCS reduseres den oppfattede intensiteten av nociceptive Aδ- og C-fiber nociceptive innganger, men også Aβ-ikke-nociceptive fiberinnganger, parallelt med hemmet smerteoppfatning og hendelsesrelaterte potensialer (ERP) (Rustamov , Tessier, Provencher, Lehmann, & Piché, 2016). Siden Aβ-fibre er relatert til primære afferenter som sender den skadelige informasjonen oppover direkte gjennom ryggsøylene for å nå andreordens nevroner i ryggsøylenkjernene uten å bli videreformidlet på ryggnivå. De smertemodulerende responsene kan ikke tilskrives bare synkende ryggmekanismer (Torta, Churyukanov, Plaghki, & Mouraux, 2015).
CPM hemmer smerte gjennom cerebral / supraspinal og cerebrospinal mekanismer, som reflekterer aktivering av det endogene analgesi-systemet, hvor stigende smerteindusert aktivitet fremkaller synkende veier, som deretter fremkaller hemmende effekter på spinal nociceptive innganger. Imidlertid er de underliggende mekanismene for CPM hos mennesker og DNIC hos dyr fremdeles ufullstendig forstått.