慢性疼痛に伴う脳の変化| エルパソ、テキサス州カイロプラクティック医師
エルパソのカイロプラクター、アレックス・ヒメネス博士
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慢性疼痛に伴う脳の変化

痛みは人体の怪我や病気に対する自然な反応であり、何かが間違っているという警告であることがよくあります。 問題が治癒したら、一般的にこの痛みを伴う症状を経験しなくなりますが、原因がなくなってから痛みが長く続くとどうなりますか? 慢性の痛み 医学的には3から6までの持続性の痛みとして定義されます。 慢性的な痛みは、個人の活動レベルや仕事の能力、個人的な関係や心理的条件など、あらゆるものに影響を与える、挑戦的な条件です。 しかし、慢性的な痛みが脳の構造や機能に影響を与える可能性があることをご存じですか? これらの脳の変化は、認知的および心理的障害の両方につながる可能性があることがわかります。

慢性的な痛みは、心の特異領域に影響するだけではなく、脳の多くの重要な領域に変化をもたらし、その多くは多くの基本的な過程や機能に関与しています。 何年もの間、様々な研究が海馬の変化を発見し、背側前前頭皮質、扁桃体、脳幹および右島皮質からの灰白質の減少とともに、慢性的な痛みに関連している。 これらの領域の構造のいくつかとその関連機能の内訳は、慢性的な痛みを伴う多くの個体にとって、これらの脳の変化を文脈に入れるのに役立つかもしれない。 次の記事の目的は、慢性疼痛に関連する構造的および機能的な脳の変化、特にそれらが損傷または萎縮をおそらく反映していない場合を論じることである。

慢性疼痛における構造的脳の変化はおそらく損傷または萎縮のいずれも反映しない

抽象

慢性疼痛は、疼痛の伝達に起因する領域における脳灰白質の減少と関連しているようである。 おそらく脳における機能的再編成および中枢可塑性に続くこれらの構造変化の根底にある形態学的過程は不明である。 股関節部の変形性関節症の痛みは、主に治癒可能な慢性的な痛み症候群のうちの1つである。 股関節内人工股関節手術(疼痛状態)前の片側性関節症(平均年齢20±63.25(SD)年、9.46女性)による慢性疼痛を有する10患者を調査し、手術後1年までの脳構造変化をモニターした:6-8週、12-18週および10-14月に完全に痛みがない場合。 片側性関節症による慢性疼痛の患者は、前帯状皮質(ACC)、皮質皮質および鉤状突起、背外側前頭前野(DLPFC)および眼窩前野皮質における対照と比較して、灰白質が有意に少なかった。 これらの領域は、痛みの経験および予期の間に多元的構造として機能する。 人工内耳手術からの回復後に患者が痛みを示さなかった場合、ほぼ同じ領域で灰白質の増加が見られた。 我々はまた、前大脳皮質および補助運動領域(SMA)における脳灰白質の進行性の増加を見出した。 我々は、慢性疼痛における灰白質異常は原因ではなく、疾患の二次的であり、少なくとも部分的には運動機能および身体統合の変化に起因すると結論する。

概要

慢性疼痛患者における機能的および構造的再編成の証拠は、慢性疼痛が機能状態の変化として概念化されるだけでなく、機能的および構造的な脳可塑性[1]、[2] [3]、[4]、[5]。 過去6年間で、6研究は20慢性疼痛症候群の構造的脳変化を実証する以上に発表されました。 これらの研究のすべての顕著な特徴は、灰白質の変化がランダムに分布しているわけではなく、定義され機能的に高度に特異的な脳領域、すなわち顎骨侵害受容プロセシングに関与していることである。 最も顕著な所見は、各疼痛症候群ごとに異なっていたが、帯状皮質、眼窩前頭皮質、内顆および背鰭[14]に重複していた。 さらなる構造は、視床、前外側前頭前野、基底核および海馬領域を含む。 これらの知見はしばしば、細胞萎縮として議論され、脳の灰白質[4]、[7]、[8]の損傷または喪失の考え方を強化する。 実際、研究者らは、脳の灰白質の減少と疼痛の持続時間[9]、[6]との間に相関があることを見出した。 しかし、痛みの持続期間も患者の年齢と関連しており、年齢に依存した世界的ではあるが、灰白質の地域的な特異的な低下も十分に文書化されている[10]。 一方、これらの構造変化は、細胞サイズ、細胞外液、シナプス形成、血管新生、または血液量の変化[11]、[4]、[12]の減少でもあり得る。 このような所見を解釈するためには、認知的および身体的な運動の後に部位特異的な構造変化が繰り返し示されていることを考慮すれば、運動依存性可塑性の豊富な形態計測研究に照らして、 13]。

なぜ痛みが普遍的な経験であると考えると、比較的少数の人間だけが慢性疼痛症候群を発症するのか理解されていない。 問題は、一部のヒトにおいて、中枢性疼痛伝達系の構造的相違が慢性疼痛の素因として働くかどうかである。 切断による幻肢痛の灰白質の変化[15]および脊髄損傷[3]は、脳の形態変化が少なくとも部分的には慢性疼痛の結果であることを示している。 しかし、股関節症(OA)の痛みは、これらの患者の88%が股関節全置換(THR)手術[16]に続いて疼痛を定期的に抱えているため、主に治癒できる数少ない慢性疼痛症候群の1つである。 パイロット研究では、手術前および手術直後の10人の股関節OA患者を分析した。 我々は、THR手術前の慢性疼痛の前帯状皮質(ACC)および孤立部における灰白質の減少を見出し、手術後の疼痛のない状態[17]の対応する脳領域における灰白質の増加を見出した。 この結果を踏まえ、我々はTHR成功後のより多くの患者(n = 20)を調査し、手術後1年までの4つの時間間隔で構造的脳変化をモニターした。 運動改善またはうつ病による灰白質の変化を抑制するために、運動機能および精神的健康の改善を目的としたアンケートも行った。

材料と方法

ボランティア

ここに報告された患者は、最近公開された20患者の32患者のサブグループであり、年齢および性別が一致した健常対照群[17]と比較されたが、追加の1年フォローアップ調査に参加した。 手術後、第2の人工内耳手術(n = 12)、重度の病気(n = 2)および同意の撤回(n = 2)のために、8患者は脱落した。 手術(痛み状態)の前と63.25-9.46および10-6週と8(12-18)の4回の調査を受けた片側一次股関節OA(平均年齢10±14エンドプロテーゼ手術後の12月、完全に痛みがない時。 原発性股関節OA患者は全て、1年(平均33年)と7.35(65.5〜40の範囲)の範囲の90月より長い疼痛歴を有し、 0(痛み無し)から100(想像できる最悪の痛み)。 我々は、研究の前に4週までの歯、耳および頭痛を含む軽度の疼痛事象の発生を評価した。 我々はまた、上記パイロットスタディ[20]の60,95の8,52性別および年齢の一致した健常対照(平均年齢10±32(SD)年、17女性)からのデータを無作為に選択した。 20患者または20の性別および年齢の一致した健康なボランティアの患者のいずれも、神経学的または内臓の病歴がなかった。 研究は地元の倫理委員会による倫理的承認を受け、試験に先立ちすべての試験参加者から文書による同意が得られた。

行動データ

Beck Depression Inventory(BDI)[18]、Brief Symptom Inventory(BSI)[19]、およびBCP(Brief Symptom Inventory)を用いて、すべての患者およびすべての4つの時点におけるうつ病、体化、不安、痛みおよび身体的および精神的健康に関するデータを収集した。 (SES = pain unpleasantness scale)[20]および健康調査36-Item Short Form(SF-36)[21]およびノッティンガムヘルスプロファイル(NHP) SPSS 13.0 for Windows(SPSS Inc.、シカゴ、イリノイ州)を使用して縦走行動データを分析するために、反復測定ANOVAおよび対になった両側t検定を実施し、真球性の仮定が侵害された場合、温室効果ガス補正を使用した。 有意水準はp <0.05に設定した。

VBM - データ集録

画像取得。 高分解能MRスキャンは、3T MRIシステム(Siemens Trio)上で、標準の12チャネルヘッドコイルを用いて実施した。 (1〜3週後)、スキャンIII(6〜手術後8週)、IVスキャン(12-18(10-14))の4つの時点のそれぞれについて、I(1日と3月の間のエンドプロテーゼ手術の間) 15-FLASHシーケンス(TR 4.9 ms、TE 25 ms、フリップ角1°、256 mmスライス、FOV 256×1、ボクセルサイズ1×1×)を用いて、各患者についてTXNUMX重み付け構造MRIを取得したXNUMX mm)。

画像処理と統計解析

MATLAB(Mathworks、Sherborn、MA、USA)の下で実行され、縦方向データ用のボクセルベースの形態計測(VBM)-toolboxを含むSPM2(Wellcome Department of Cognitive Neurology、London、UK)を用いてデータ前処理および分析を行った。高分解能構造3D MR画像に基づいており、灰白質密度または体積[22]、[23]の地域差を検出するためにボクセル単位の統計を適用することができます。 要約すると、前処理は、空間正規化、灰色物質セグメンテーション、およびガウス核での10 mm空間平滑化を含む。 前処理ステップでは、最適化されたプロトコル[22]、[23]、スキャナーおよび研究固有の灰白質テンプレート[17]を使用しました。 SPM2またはSPM5ではなくSPM8を使用して、この分析をパイロット研究[17]に匹敵するようにしました。 縦方向データの優れた正規化とセグメンテーションが可能になるためです。 しかし、VBM(VBM8)の最近のアップデートが最近利用可能になった(http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm/)ので、VBM8も使用しました。

断面解析

グループ(時間スキャンI(慢性疼痛)および健常対照における患者)における脳灰白質の地域差を検出するために、2サンプルのt検定を使用した。 慢性疼痛患者[0.001]、[9]、[7]、および[8]において、9の独立した研究および灰白質の減少を示すコホートに基づく強力な予備仮説のために、全脳にわたってp <15(未補正) (24)、[25]、[26]、[27]、[28]、[17]、[XNUMX]で、灰白質の増加がパイロット研究(XNUMX )。 群は年齢および性別に適合し、群間の有意差はなかった。 1年後に群間の差異が変化したかどうかを調べるために、我々はまた、時点IVのスキャン(痛みのない、1年の経過観察)で患者を健常対照群と比較した。

縦方向分析

時間点(Scan I-IV)の差を検出するために、我々は、繰り返し測定ANOVAとして、術前のスキャン(痛み状態)とエンドプロテーゼ手術(痛みのない)後の6-8および12-18 慢性疼痛による脳の変化には、痛みの手術および術後の術後疼痛のために後退するのに時間がかかることがあるため、縦走分析IおよびIIをスキャンIIIおよびIVと比較した。 痛みと密接に関連していない変化を検出するために、我々はまた、すべての時間間隔にわたって漸進的な変化を調べた。 私たちは、両群の痛みの側で正常化するために、左の股関節(n = 10)のOAを有する患者の脳を反転させ、群比較および縦断分析を行ったが、 BDIスコアをモデルの共変量として使用しました。

成果

行動データ

すべての患者は、手術前に慢性股関節痛を報告し、手術直後に痛みがなく(この慢性痛について)、変形性関節症による痛みとは異なる、スキャンIIのかなり急性術後痛を報告した。 SF-36(F(1.925 / 17.322)= 0.352、p = 0.7)およびBSIグローバルスコアGSI(F(1.706 / 27.302)= 3.189、p = 0.064)のメンタルヘルススコアは、精神的合併症はない。 いずれの対照も急性疼痛または慢性疼痛を報告せず、いずれもうつ病または身体的/精神的障害の症状を示さなかった。

手術前に、一部の患者はBDIスコアにおいて、スキャンIII(t(17)= 2.317、p = 0.033)およびIV(t(16)= 2.132、p = 0.049)で有意に減少した軽度から中程度のうつ症状を示した。 さらに、すべての患者のSESスコア(痛み不快感)は、スキャンI(手術前)からスキャンII(t(16)= 4.676、p <0.001)、スキャンIII(t(14)= 4.760、 0.001、14、4.981、0.001、1、1、2、3、4、1)を痛みの強さとともに減少させた。 スキャン2および19.6の疼痛評価は陽性であり、1および13.5陰性で同じ評価であった。 SESは、知覚される痛みの質のみを記述する。 したがって、2および3日(4日にはXNUMX、XNUMX日にはXNUMX)、XNUMXおよびXNUMX日には負(na)日は陽性であった。 しかし、一部の患者はこの手順を理解せず、SESをグローバルな「生活の質」の指標として使用しました。 このため、すべての患者に同じ日に個別に、同じ人が痛みの発生を尋ねられました。

物理的健康度スコアとメンタルヘルススコア[36]の要約尺度からなる短形健康調査(SF-29)では、スキャンIからスキャンIIまでの体力スコアで患者が有意に改善した(t( Mental Health Scoreではなく、III(t(17)= -4.266、p <0.001)およびIV(t(16)= -8.584、p <0.001)である。 NHPの結果は、走査Iから走査IIへの有意な変化を観察したサブスケール「痛み」(逆極性)において同様であった(t(12)= -7.148、p <0.001、走査III(t(14)=また、走査Iから走査IIIへのサブスケール「物理的移動度」の有意な増加も見いだした(t(5.674)= -0.001、P(12)= -7.040、 、p = 0.001)とスキャンIV(t(10)= -3.258、p = 0.009)。スキャンIとスキャンII(手術後6週間)との間に有意な変化はなかった。

構造データ

断面分析。 一般的な線形モデルでは、共変量として年齢を含め、年齢が混乱しないことを見出しました。 性交および年齢の対照と比較して、第1股関節OA患者(n = 20)は、前帯状皮質(ACC)、皮質皮質、鉤状突起、前外側前頭皮質(DLPFC) 、右側頭および小脳(表1および図1)。 右被験体(x = 31、y = -14、z = -1、p <0.001、t = 3.32)を除いて、健常対照と比較して、灰白質密度の有意な増加はOA患者において見られなかった。 対照群と比較した時点IVの患者を比較すると、対照Iと比較したスキャンIを用いた断面分析と同じ結果が見出された。

表1断面データ

左股関節OA(n = 7)を有する患者のデータを反転させ、それらを健常対照と比較すると、結果は有意に変化しなかったが、視床(xNUMX、y = -10、z = 20、p < 3、t = 0.001)、右小脳の増加(x = 3.44、y = -25、z = -37、p <50、t = 0.001)と比較して、コントロール。

縦方向の分析。 縦断的分析では、第1および第2のスキャン(慢性疼痛/術後疼痛)をACCにおける第3および第4のスキャン(痛みのない)と比較することによって、灰白質の有意な増加(p <.001未補正) (表2および図1)の患者では、小脳皮質、小脳皮質、小脳および鼻孔眼窩を含む。 灰白質は、OA患者の二次体性感覚皮質、海馬、中規模皮質、視床および尾状核における経時的に減少した(p <.001全脳解析は未補正)(図2)。

図2の脳の灰色の増加
図2:a) 成功した手術後の脳灰白質の有意な増加。 対照群と比較して、第1股関節OAによる慢性疼痛を有する患者における灰白質の有意な減少の軸方向の見解。 p <0.001未補正(断面分析)、 b) OA患者では、黄色の経時的な灰白質の経時的な増加が、スキャンIおよびIIスキャンIII>スキャンIV)を比較した。 p <0.001は未補正(縦方向分析)。 画像の左側は脳の左側です。

テーブル2縦方向データ

左股関節OA(n = 7)患者のデータを反転すると、結果は有意に変化しなかったが、Heschl's Gyrus(x = -41、y = -21、z = 10、p < 0.001、t = 3.69)とPrecuneus(x = 15、y = -36、z = 3、p <0.001、t = 4.60)を含む。

最初のスキャン(術前)とスキャン3 + 4(術後)とを対照すると、前頭皮質および運動皮質における灰白質の増加が見られた(p <0.001未補正)。 このコントラストは、条件ごとのスキャンが少なくなったため、あまり厳しくはないことに注意してください(痛み対痛み)。 しきい値を下げると、1 + 2対3 + 4のコントラストを使って見つかったことを繰り返します。

すべての時間間隔にわたって増加する領域を探すことにより、全股関節置換(スキャンI <スキャンII <スキャンIII <スキャンIV))に続く共凝縮症患者の運動領域(6領域)における脳灰白質の変化を見出した。 共変量としてBDIスコアを加算しても結果は変わらなかった。 DARTEL正規化(http://dbm.neuro.uni-jena.de/vbm/)を含む最近利用可能なソフトウェアツールVBM8を使用して、我々は前部および中部帯状皮質および両方の前部insulaeにおいてこの所見を再現することができた。

我々は、ACCのピークボクセル(x = -1.78751、y = 12、z = -25)における16のCohen's dを得た、効果サイズおよび断面分析(患者対対照)を計算した。 また、縦断分析(対照1 + 2対スキャン3 + 4)のためにコーエンのdを計算した。 これはACC(x = -1.1158、y = 3、z = 50)に2のCohenのdをもたらした。 insula(x = -33、y = 21、z = 13)に関して、同じコントラストに関連して、コーエンのdは1.0949です。 さらに、ROI内のCohenのdマップの非ゼロボクセル値の平均(ハーバード - オックスフォード皮質構造アトラスに由来する、帯状回と前腓骨皮質の前方部分からなる):1.251223を計算した。

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アレックス・ヒメネスの洞察

慢性疼痛患者は、すでに衰弱している症状を除けば、時間の経過と共に様々な健康問題を経験することができる。 例えば、多くの人は痛みの結果として睡眠障害を経験するが、最も重要なことに、慢性疼痛は不安やうつ病を含む様々な精神的健康問題につながる可能性がある。 痛みが脳に及ぼす影響は圧倒的すぎるように見えるかもしれませんが、慢性疼痛患者が基礎的健康問題に対して適切な治療を受けた場合、これらの脳の変化は永続的ではなく、逆転する可能性があります。 この記事によると、慢性疼痛に見られる灰白質異常は、脳の損傷を反映しておらず、むしろ、痛みが適切に治療されたときに正常化する可逆性の結果である。 幸いにも、慢性疼痛症状を緩和し、脳の構造および機能を回復させるのに役立つ様々な治療アプローチが利用可能である。

議論

時間の経過とともに脳全体の構造をモニタリングし、私たちは最近発表されたパイロットデータ[17]を確認し拡張します。 股関節内人工股関節手術後、慢性疼痛状態の一次股関節症の患者の脳灰白質の変化を発見しました。 手術後の灰白質の部分的な増加は、手術前に灰白質の減少が見られたのとほぼ同じ領域にある。 左股関節OA患者のデータを反転させ(したがって痛みの側で正常化する)、結果にほとんど影響を与えなかったが、Heschl's gyrusおよびPrecuneusにおける灰白質の減少が示され、簡単には説明できず、先験的な仮説が存在し、大きな注意が必要です。 しかし、スキャンIでの患者と健常対照との間に見られた差異は、スキャンIVでの断面分析において依然として観察可能であった。 したがって、経時的な灰白質の相対的増加は微妙であり、すなわち横断面分析に影響を及ぼすほど十分に明確ではなく、経験依存性可塑性[30]、[31]を研究した研究で既に示されている。 慢性疼痛による脳の変化の一部が可逆的であることを示すという事実は、これらの変化の他の部分が不可逆的であることを排除するものではないことに留意されたい。

興味深いことに、手術前の慢性疼痛患者のACCにおける灰白質の減少は、手術後6週(スキャンII)に続き、おそらく術後疼痛または運動低下関数。 これは、NHPに含まれる身体運動性スコアの行動データと一致し、術後にはII時点で有意な変化は見られなかったが、スキャンIIIおよびIVに向かって有意に増加した。 注目すべきは、本発明者らの患者は、手術後に股関節に痛みを感じなかったが、周囲の筋肉および皮膚に手術後の痛みが生じ、これは患者によって非常に異なると感じられた。 しかし、患者がスキャンIIでまだ痛みを報告しているので、最初のスキャン(手術前)とスキャンIII + IV(手術後)とを対照して、前頭皮質および運動皮質における灰白質の増加を明らかにした。 このコントラストは、条件ごとのスキャンが少ないため(痛み対非痛み)、あまり厳格ではないことに注意してください。 しきい値を下げると、I + II対III + IVのコントラストを使って見つかったことを繰り返します。

我々のデータは、脊柱側裂侵害受容[4]に関与する領域に通常見られる慢性疼痛患者の灰白質の変化は、ニューロンの萎縮や脳の損傷によるものではないことを強く示唆している。 慢性疼痛状態で見られたこれらの変化が完全に逆行しないという事実は、比較的短期間の観察(手術後1年、手術前の7年間の慢性疼痛の平均)で説明することができた。 数年間に渡って発達した可能性のある神経可塑性の脳の変化は、おそらく完全に逆転するための時間を必要とする。 灰白質の増加が縦断データでのみ検出されるが横断データでは検出されない別の可能性(すなわち、時点IVでのコホート間)は、患者数(n = 20)が小さすぎるということである。 いくつかの個体の脳間の分散はかなり大きく、縦​​方向のデータは、同じ脳が数回スキャンされるので、分散が比較的小さいという利点があることが指摘される必要がある。 その結果、微妙な変化は、縦方向のデータ[30]、[31]、[32]においてのみ検出可能である。 もちろん、エクササイズ特有の構造的可塑性および再編成[4]、[12]、[30]、[33]、[34]の所見を考えると、これらの変化は少なくとも部分的には不可逆的であるとは考えられません。 この質問に答えるために、将来の研究では、おそらく何年もの長い時間枠にわたって患者を繰り返し調査する必要があります。

私たちは、形態学的な脳の変化のダイナミクスについて、時間の経過とともに限定的な結論しか出せないことに注意します。 その理由は、2007でこの研究を設計し、2008と2009でスキャンしたときに、構造変化が起こるかどうかがわからず、実現可能性の理由からここで説明するスキャン日時枠を選択したためです。 患者グループについて記述している灰白質の時間変化が対照群でも起こった可能性がある(時間効果)と主張することができる。 しかし、老化による変化は、たとえあったとしても、量の減少であると予想される。 慢性疼痛患者[9]、[7]、[8]、[9]、[15]、[24]、および慢性疼痛患者における灰白質の減少を示す25独立研究およびコホートに基づく先験的仮説を前提に、 [26]、[27]では、時間の経過とともに地域の増加に焦点を当てていたため、単純な時間効果ではないと考えています。 注目すべきは、同じ時間枠内でコントロールグループをスキャンしなかったため、患者グループで見つかった時間の経過とともに灰白質の減少が時間効果のためである可能性があることを除外することはできません。 結果によると、将来の研究は、28週[1]、[32]後に運動様式の形態変化の脳の変化が速く起こることを考慮すると、より短い時間間隔を目指すべきである。

脳の灰白質[17]に対する疼痛の侵害受容性の影響に加えて、我々は運動機能の変化もおそらく構造変化に寄与することを観察した。 我々は、すべての時間間隔(図34)に亘って、運動部位および前運動部位(領域6)が増加することを見出した。 直感的には、これは、患者が正常な生存期間に制限されていないため、運動機能の時間経過による改善が原因である可能性があります。 特に、慢性疼痛患者の脳灰白質の減少が原則的に可逆的であるかどうかを調査する当初の調査を考慮して、運動機能に集中するのではなく、痛みの経験を改善しました。 その結果、我々は運動機能を調査するために特定の器具を使用しなかった。 それにもかかわらず、疼痛症候群の患者における(機能的な)運動野皮質の再編成は、[3]、[35]、[36]、[37]などの文献で十分に文書化されている。 さらに、直接的脳刺激[38]、経頭蓋直腸刺激[39]、および反復経頭蓋磁気刺激[40]、[41]を用いた医学的に難治性の慢性疼痛患者における治療アプローチにおいて、運動皮質が標的の1つである。 そのようなモジュレーション(促進対阻害、または単に疼痛関連ネットワークにおける干渉)の正確なメカニズムは、まだ解明されていない[42]。 最近の研究は、特定の運動経験が脳の構造を変えることができることを実証した[43]。 シナプス形成、運動表現の再編成、および運動皮質における血管新生は、運動課題の特別な要求と共に起こり得る。 Tsao et al。 背痛に特異的であると思われる慢性腰痛患者[40]およびPuriらの運動皮質の再編成を示した。 線維筋痛患者[13]における左補充運動領域の灰白質の減少を観察した。 私たちの研究は、慢性痛で脳を変える可能性のある様々な要因を解消するようには設計されていませんでしたが、灰白質の変化に関するデータを解釈して、 実際、神経因性疼痛患者の最近の研究では、感情的、自律的および疼痛の知覚を含む脳領域の異常を指摘し、慢性疼痛の世界的臨床像[44]において重要な役割を果たすことを示唆している。

図3統計的パラメトリックマップ
図3:THR後(前後分析、スキャンI <スキャンII <スキャンIII <スキャンIV)と比較して、共凝縮症患者の運動領域(領域6)における脳灰白質の有意な増加を示す統計的パラメトリックマップ。 x = 19、y = -12、z = 70におけるコントラスト推定値。

骨関節炎患者の股関節置換療法に焦点を当てた2つの最近のパイロット研究では、股関節全置換[17]、[46]で主に治癒できる唯一の慢性疼痛症候群であり、慢性腰痛患者の最近の研究[ 47]。 これらの研究は、構造レベル[30]でヒトの経験依存性ニューロンの可塑性を調べるいくつかの縦断研究と、痛みを伴う刺激を繰り返す健康なボランティアの構造的脳変化に関する最近の研究[31] 。 これらすべての研究の重要なメッセージは、痛みが治癒したときに、痛み患者と対照との間の脳構造の主な相違が後退し得ることである。 しかし、慢性疼痛患者の変化が痛覚過敏入力のみに起因するのか、痛みの結果またはその両方に起因するのかについては、明らかにされていないことも考慮に入れなければならない。 脳の体格を整えるには、社会的接触、敏捷性、体力トレーニング、ライフスタイルの変化などの行動の変化が十分であると考えられます。 特に、痛みの合併症または結果としてのうつ病は、患者と対照の違いを説明する重要な候補者である。 OA患者の小グループでは、時間とともに変化する軽度から中程度の抑うつ症状を示しました。 我々は、BDIスコアと共変動する構造変化を有意に見出さなかったが、疼痛および運動改善がないことによる他の多くの行動変化が、結果およびその程度にどのように寄与し得るかという疑問が生じる。 これらの行動変化は、慢性疼痛における灰白質の減少および疼痛が消失したときの灰白質の増加に影響を及ぼす可能性がある。

結果の解釈をバイアスする可能性があるもう一つの重要な要因は、慢性疼痛を有するほぼすべての患者が、痛みがなくなったときに止む痛みに対する薬物療法を受けたという事実である。 ジクロフェナクやイブプロフェンなどのNSAIDは神経系にいくつかの影響を及ぼし、オピオイド、抗てんかん薬、抗うつ薬、慢性疼痛治療​​に頻繁に使用される抗うつ薬にも同様の効果があると主張することができます。 形態学的所見に鎮痛剤やその他の薬物療法が及ぼす影響が重要であるかもしれません(48)。 これまでのところ、慢性疼痛患者の脳構造の変化は疼痛関連の非活動[15]や鎮痛薬[7]、[9]、 [49]。 しかしながら、特定の研究は欠けている。 さらなる研究は、慢性疼痛の治療に広範な臨床的意味を有する皮質可塑性における経験に依存する変化に焦点を当てるべきである。

おそらく、運動機能および痛みの知覚の変化に伴う再編成プロセスに起因する、縦方向分析における灰白質の減少も見いだした。 疼痛状態における脳灰白質の縦断的変化について利用可能な情報はほとんどないため、手術後のこれらの領域における灰白質の減少についての仮説はない。 Teutsch et al。 [25]は、8日間連続して毎日のプロトコールで痛みを伴う刺激を経験した健康なボランティアにおいて、体性感覚および中程度の皮質における脳灰白質の増加を見出した。 長時間持続する慢性疼痛を治癒した患者において、本研究において脳灰白質の減少と解剖学的に重複した実験的侵害受容性入力に続いて、灰白質の所見が増加する。 これは、健康なボランティアの侵害受容性入力が、慢性疼痛の患者の場合と同様に、運動依存性の構造変化をもたらし、侵害受容が停止したときに健康なボランティアでこれらの変化が逆転することを意味する。 その結果、OA患者に見られるこれらの領域における灰白質の減少は、同じ基本プロセス、すなわち運動依存性の変化による脳の変化[50]に従うと解釈することができる。 非侵襲的な手順として、MR Morphometryは、疾患の形態学的基質を発見し、脳構造と機能との関係を深め、治療的介入を監視するための探求のための理想的なツールです。 将来の大きな課題の1つは、慢性疼痛の多施設試験および治療試験にこの強力なツールを適応させることです。

この研究の限界

この研究は、フォローアップデータを12月に拡大し、より多くの患者を調査する以前の研究の延長であるが、慢性疼痛の形態学的脳の変化が可逆的であるという我々の原則はむしろ微妙である。 エフェクトサイズは小さい(上記を参照)。その効果は、スキャン2の時点での地域の脳灰白質量のさらなる減少によって部分的に引き起こされる。 我々は、2スキャンからデータを除外すると(操作直後)、運動皮質および前頭皮質の脳灰白質の有意な増加のみがp <0.001の補正されていない閾値(表3)に耐えます。

テーブル3縦方向データ

結論

我々が観察した構造変化が、侵害受容の変化、運動機能または薬物消費の変化、またはそれ自体の幸福の変化によるものであるかどうかを区別することは不可能である。 最初と最後のスキャンのグループコントラストを互いにマスキングすることは、予想よりもはるかに少ない差を明らかにした。 おそらく、慢性的な痛みに起因する脳の変化は、すべての結果を伴ってかなり長い時間の経過とともに発展しており、元に戻すには時間が必要なこともあります。 それにもかかわらず、これらの結果は、再構成の過程を明らかにし、これらの患者の慢性侵害受容性および運動障害が皮質領域における変化した治療をもたらし、その結果原理的に可逆的な構造的脳変化をもたらすことを強く示唆する。

謝辞

この研究に参加したすべてのボランティア、そしてハンブルグのNeuroImage NordのPhysics and Methodsグループに感謝します。 研究は地元の倫理委員会による倫理的承認を受け、試験に先立ちすべての試験参加者から文書による同意が得られた。

財務諸表

この研究は、DFG(ドイツ研究財団)(MA 1862 / 2-3)およびBMBF(連邦教育研究省)(371 57 01およびNeuroImage Nord)の助成金によって支えられました。 資金提供者は、研究デザイン、データの収集と分析、出版の決定、または原稿の作成に何の役割も持たなかった。

エンドカンナビノイドシステム| エルパソ、テキサス州カイロプラクティック

エンドカンナビノイドシステム:決して聞いたことのない本質的なシステム

あなたがエンドカンナビノイドシステム、すなわちECSについて聞いたことがない場合には、恥ずかしいと感じる必要はありません。 1960に戻って、大麻の生物活性に関心を持った研究者たちは、最終的に活性化学物質の多くを分離しました。 しかし、動物モデルを研究している研究者が、これらのECS化学物質の受容体を齧歯類の脳で見いだすことは、30年の間、ECS受容体の存在とその生理学的目的が何であれ問われた。

魚類から鳥類、哺乳類までのほとんどの動物はエンドカンナビノイドを保有しており、ヒトがこの特定の系と相互作用する独自のカンナビノイドを作るだけでなく、ECSと相互作用する他の化合物も産生することがわかっています。カンナビス種をはるかに越えて、多くの異なる植物および食物において観察される。

人体のシステムとして、ECSは、神経系または心臓血管系のような孤立した構造プラットフォームではありません。 代わりに、ECSは体内に広く分布する受容体の集合であり、私たちが集合的にエンドカンナビノイドまたは内因性カンナビノイドとして知っているリガンドセットによって活性化される。 両方の検証された受容体は、CB1およびCB2と呼ばれているが、提案された受容体も存在する。 PPARおよびTRPチャネルはまた、いくつかの機能を媒介する。 同様に、アナンダミドと2-arachidonoylグリセロール、または2-AGの2種類のエンドカンナビノイドが見つかっています。

さらに、エンドカンナビノイド系の基本は、エンドカンナビノイドを合成および分解する酵素である。 エンドカンナビノイドは、必要に応じて合成されると考えられている。 関与する主要な酵素は、ジアシルグリセロールリパーゼおよびN-アシル - ホスファチジルエタノールアミン - ホスホリパーゼDであり、それぞれ2-AGおよびアナンダミドを合成する。 2つの主な分解酵素は、アナンダミドを分解する脂肪酸アミド加水分解酵素、またはFAAH、および2-AGを分解するモノアシルグリセロールリパーゼまたはMAGLである。 これら2つの酵素の調節は、ECSの調節を増減させることができる。

ECSの機能は何ですか?

ECSは、身体の主要な恒常性調節系である。 それは、身体の内部適応システムとして容易に見ることができ、常に様々な機能のバランスを維持するように働く。 エンドカンナビノイドは、広く神経調節物質として働き、したがって、妊娠から痛みまで、広範囲の身体過程を調節する。 ECSのよりよく知られた機能のいくつかは以下の通りです:

神経系

中枢神経系またはCNSから、CB1受容体の一般的な刺激は、グルタミン酸およびGABAの放出を阻害するであろう。 CNSでは、ECSは記憶形成および学習において役割を果たし、海馬における神経発生を促進し、ニューロン興奮性も調節する。 ECSはまた、脳が傷害および炎症に反応する方法にも関与している。 脊髄から、ECSは疼痛シグナル伝達を調節し、自然の鎮痛作用を高める。 CB2受容体が制御する末梢神経系において、ECSは主に交感神経系で働き、腸管、尿路および生殖管の機能を調節する。

ストレスと気分

ECSは、急性ストレスへのこの身体反応の開始や、長期にわたる恐怖や不安などの長期的な感情への適応など、ストレス反応や感情調節に複数の影響を及ぼします。 健康な働くエンドカンナビノイドシステムは、過度で不快なレベルと比較して、人間が満足のいく程度の覚醒の間でどのように調節するかにとって非常に重要です。 ECSはまた、記憶形成、特に脳がストレスまたは傷害からの記憶をインプリントする方法において役割を果たす。 ECSは、ドーパミン、ノルアドレナリン、セロトニン、およびコルチゾールの放出を調節するので、感情反応および行動に広く影響を及ぼし得る。

消化器系

消化管には、消化管健康のいくつかの重要な側面を調節するCB1およびCB2受容体の両方が存在します。 ECSは、消化管の機能的健康に重要な役割を果たす腸 - 脳 - 免疫リンクを記述する際に「欠けているリンク」であると考えられています。 ECSは、おそらく免疫系を健康なフローラを破壊することから制限することによって、またサイトカインシグナル伝達の調節を通じて、腸免疫の調節因子である。 ECSは、消化管における自然の炎症反応を調節し、広範な健康問題に重要な意味を持ちます。 胃および一般的な胃腸運動もまた、ECSによって部分的に支配されるようである。

食欲と代謝

ECS、特にCB1受容体は、食欲、代謝および体脂肪の調節に関与する。 CB1受容体の刺激は、食物探索行動を高め、嗅覚に対する認識を高め、エネルギーバランスも調整する。 体重超過の動物およびヒトの両方は、このシステムを過活動状態に至らせるECS調節不全を有し、これは過食およびエネルギー消費の減少に寄与する。 アナンダミドおよび2-AGの循環レベルは、FAAH分解酵素の産生の低下に一部原因がある可能性がある肥満において上昇することが示されている。

免疫健康および炎症反応

免疫系の細胞および器官は、エンドカンナビノイド受容体が豊富である。 カンナビノイド受容体は、胸腺、脾臓、扁桃腺、および骨髄、ならびにTリンパ球およびBリンパ球、マクロファージ、マスト細胞、好中球およびナチュラルキラー細胞において発現される。 ECSは、免疫系のバランスとホメオスタシスの主な原因と考えられている。 免疫系からのECSの全ての機能が理解されるわけではないが、ECSはサイトカイン産生を調節するようであり、また免疫系における過活動を防止する役割も有すると思われる。 炎症は免疫応答の自然な部分であり、傷害および疾患を含む身体に対する急性の傷害において非常に正常な役割を果たす。 それにもかかわらず、それがチェックされていない場合、それは慢性になり、慢性疼痛のような有害な健康問題のカスケードに寄与し得る。 免疫応答をチェックすることにより、ECSは身体を通してよりバランスのとれた炎症反応を維持するのに役立ちます。

ECSによって規制される健康の他の分野:

  • 骨の健康
  • 肥沃
  • 皮膚の健康
  • 動脈および呼吸器の健康
  • 睡眠と概日リズム

健康なECSを最良にサポートするには、多くの研究者が現在答えようとしている問題です。 この新興トピックの詳細については、お楽しみください。

結論として、 慢性疼痛は、灰白質の減少を含む脳の変化と関連しています。 しかしながら、上記の記事は慢性的な痛みが脳の全体的な構造と機能を変えることができることを示しました。 慢性的な痛みはこれらの原因になるかもしれませんが、他の健康問題の中でも、患者の根本的な症状の適切な治療は脳の変化を逆転させ、灰白質を調節することができます。 さらに、内在性カンナビノイド系の重要性の背後にはますます多くの研究研究が浮上しており、それは慢性疼痛および他の健康上の問題を制御し管理することにおいて機能している。 国立バイオテクノロジー情報センター(NCBI)から参照される情報。 私たちの情報の範囲はカイロプラクティックだけでなく、脊髄損傷や症状に限定されています。 主題について議論するために、博士Jimenezに尋ねるか、または私達に連絡すること自由に感じなさい 915-850-0900 .

アレックス・ヒメネス博士によるキュレーション

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その他のトピック:背痛

背中の痛み 障害のための最も一般的な原因の1つであり、世界中の仕事で逃した日です。 事実、背部痛は、医者の診察の第2の理由として挙げられており、上気道感染症の数だけ多い。 人口のおよそ80%は、一生を通して一度は何らかのタイプの腰痛を経験します。 脊椎は、他の軟組織の中で骨、関節、靭帯および筋肉からなる複雑な構造である。 このため、怪我および/または悪化した状態、例えば 椎間板ヘルニア最終的には、背痛の症状につながる可能性があります。 スポーツ傷害または自動車事故による傷害は、多くの場合、背痛の最も頻繁な原因であるが、時には最も単純な運動は痛い結果をもたらすことがある。 幸運なことに、カイロプラクティックケアのような代替治療の選択肢は、脊柱調節と手作業による腰痛の緩和に役立ち、究極的には疼痛緩和を改善する。

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重要なトピック:背痛管理

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