مناطق مغزی فعال در مغز در حین درد
برای اولین بار، محققان با استفاده از کاشت الکترود، فعالیت مغزی خاص مرتبط با درد مزمن در دنیای واقعی را ثبت کرده‌اند. هدفشان این بود تا بفهمند که کدام مناطق زمانی که افراد در درد و رنج هستند فعال می‌شوند.
نتایج شواهد بیشتری نشان می‌دهد که درد مزمن اساساً با درد کوتاه‌مدت متفاوت است. زیرا نشان می‌دهد که چنین دردی در ناحیه جداگانه‌ای از مغز پردازش می‌شود.
درد مزمن معمولاً توسط قشر اوربیتوفرونتال (OFC) پردازش می‌شود. منطقه‌ای که به ندرت در طب درد مورد مطالعه قرار می‌گیرد. این منطقه با تصمیم گیری، احساسات و پاداش همراه است.
از سوی دیگر، به نظر می‌رسد سیگنال‌های درد کوتاه‌مدت توسط قشر کمربندی قدامی (ACC) مدیریت می‌شوند، که قبلاً به طور گسترده در پردازش احساسی درد نقش داشته است.
این نشان می‌دهد که درد مزمن فقط یک نسخه پایدارتر از درد حاد نیست. این در واقع یک تعامل اساسی با مدارهای مختلف است. “امید این است که همانطور که ما این را بهتر درک می کنیم، می توانیم در واقع از این اطلاعات برای توسعه درمان های تحریک مغز شخصی برای شدیدترین اشکال درد استفاده کنیم.”
برای این مطالعه، محققان الکترودهایی را در مغز چهار نفر که از درد نوروپاتیک رنج می‌برند، کاشتند. درد نوروپاتیک در اثر آسیب به خود سیستم عصبی ایجاد می‌شود. سه نفر از افراد به دنبال سکته دچار درد مزمن شدند، در حالی که نفر چهارم درد اندام فانتوم داشت.
الکترودها به طور خاص OFC و ACC را هدف قرار می دهند، زیرا مطالعات قبلی نشان داده بود که هر دو ناحیه در طول آزمایش در درد حاد روشن می شوند.
«در گذشته، زمانی که مردم سعی می‌کردند درد مزمن را با تحریک مغز درمان کنند، مدارهای مغز را هدف قرار می‌دادند که بر بعد لمس فیزیکی، یعنی درد فیزیکی تمرکز می‌کردند. ما فکر می‌کردیم که مدارهایی در مغز که بخش‌های احساسی درد یا حتی بخش‌های شناختی درد را نشان می‌دهند، ممکن است برای درک اینکه بیماران فردی چه می‌گذرند، مهم‌تر باشند.»
چندین بار در روز، از شرکت‌کنندگان خواسته شد تا دردی را که تجربه می‌کردند ارزیابی کنند. اینکه چقدر درد قوی است، چه نوع و چگونه احساس عاطفی در آنها ایجاد می‌کند.
سپس بیماران با یک دستگاه کنترل از راه دور کلیک کردند که فعالیت مغز آنها را برای حدود 30 ثانیه ثبت می کرد و یک عکس فوری برای مقایسه با درد گزارش شده خود ارائه می داد. با استفاده از تجزیه و تحلیل کامپیوتری، محققان دریافتند که درد مزمن بیشتر به OFC متکی است. و باعث ایجاد تغییرات پایدار در امواج مغزی می شود که نشانگر زیستی برای درد مزمن است.
علاوه بر این، آنها دریافتند که می توانند از فعالیت در OFC برای پیش بینی وضعیت درد مزمن بیمار که توسط خود گزارش شده است استفاده کنند.
دانشمندان گفتند: «ما آموختیم که درد مزمن را می‌توان با موفقیت ردیابی کرد. در واقع می‌توان با موفقیت در دنیای واقعی زمانی که بیماران سگشان را به پیاده‌روی می برند، یا در حالی که بیماران وقتی صبح از خواب بیدار می‌شوند در خانه هستند، پیش بینی کرد. ما در واقع یک نشانگر زیستی عینی برای آن نوع درد ایجاد کردیم.
محققان همچنین برای ردیابی واکنش مغز آنها به درد کوتاه مدت (حاد) گرما را در نواحی بدن شرکت کنندگان اعمال کردند. در دو نفر از چهار بیمار، فعالیت مغز می‌تواند پاسخ‌های درد را پیش‌بینی کند. اما به نظر می‌رسد ACC بیشترین نقش را در مدیریت درد حاد دارد.
دانشمندان امیدوارند که یک ضربان ساز برای تعدیل درد بسازند.
از آنجایی که این الکترودها همچنین می توانند تحریک عمیق مغز را ارائه دهند، امید این است که محققان بتوانند راهی برای ایجاد یک ضربان ساز برای مغز که درد مزمن پیشرو را تعدیل می کند، بیابند. “ما برای یک کارآزمایی بالینی افراد بیماری را استخدام می کنیم تا سعی کنیم این روش درمانی را در بیماران ایجاد کنیم.” هدف این است که شش بیمار را برای مرحله آزمایشی بعدی دریافت کنیم.
همچنین ممکن است با استفاده از یک دستگاه پوشیدنی که سیگنال‌های این نواحی مغز را ارزیابی می‌کند، روشی کمتر تهاجمی برای نظارت بر درد مزمن فرد ایجاد شود.
دانش به دست آمده از این مطالعه همچنین ممکن است به راه‌های کمتر تهاجمی برای مدیریت درد مزمن کمک کند. «در حال حاضر برخی درمان‌ها در حال آزمایش هستند. چیزهایی مانند تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال، که در واقع می‌تواند این بخش‌های مغز را هدف قرار دهد و سعی کند نحوه عملکرد آنها را تغییر دهد. این یک سیگنال مغناطیسی خارجی است که به مغز اعمال می شود و سعی می کند نحوه ارسال سیگنال های الکتریکی را تغییر دهد. این مطالعه ممکن است بتواند اطلاعات بیشتری در مورد نحوه انجام آن یا نحوه هدف قرار دادن بخش های خاصی از مغز ارائه دهد.
دکتر دیوید دیکرسون، رئیس کمیته پزشکی درد انجمن بیهوشی آمریکا، گفت: این مطالعه جدید در 22 می در مجله Nature Neuroscience منتشر شد. به این درک که درد مزمن با درد حاد بسیار متفاوت عمل می کند، اهمیت بیشتری می دهد.
تحریک عمیق مغز
تحریک عمیق مغز (یا DBS) بدون اینکه مغز را به طور هدفمند تخریب کنند راهی برای غیرفعال کردن بخش‌هایی از مغز است که باعث بیماری پارکینسون و علائم مرتبط با آن می‌شوند. در تحریک عمیق مغز، الکترودها در تالاموس (برای درمان لرزش اساسی و ام اس) یا در گلوبوس پالیدوس (برای بیماری پارکینسون) قرار می گیرند.
در تحریک عمقی مغز، الکترودها با سیم به نوعی دستگاه ضربان ساز (به نام تولید کننده ضربه یا IPG) که در زیر پوست قفسه سینه، زیر استخوان ترقوه کاشته می شود، متصل می شوند. این دستگاه پس از فعال شدن، پالس های الکتریکی مداوم را به نواحی مورد نظر در مغز می فرستد و تکانه هایی که باعث لرزش می شوند را مسدود می کند. این همان اثر جراحی تالاموتومی یا پالیدوتومی را بدون تخریب بخشی از مغز دارد.
IPG را می توان به راحتی با استفاده از رایانه ای که سیگنال های رادیویی را به دستگاه می فرستد برنامه ریزی کرد. به بیماران آهنرباهای مخصوص یا دستگاه های دیگر داده می شود تا بتوانند به صورت خارجی IPG را روشن یا خاموش کنند. بسته به نوع استفاده، محرک ها ممکن است سه تا پنج سال دوام بیاورند. روش تعویض IPG نسبتا ساده است.
برای اطلاعات بیشتر در خصوص درمان های جدید تعدیل کننده درد و دریافت مشاوره رایگان تخصصی با ما در انستیتو سلامت مغز دانا در تماس باشید.
منبع: https://www.medicinenet.com/scientists_watch_pain_in_the_brain_for_secrets/news.htm
https://www.medicinenet.com/deep_brain_stimulation/article.htm
درباره نویسنده
خجسته رحیمی جابری، پژوهشگر دکترای تخصصی علوم اعصاب دانشگاه علوم پزشکی شیراز و نویسنده وب سایت انستیتو سلامت مغز دانا. زمینه کاری تخصصی ایشان مشکلات حافظه و آلزایمر است وی بیش از 20 مقاله معتبر بین المللی در این زمینه به چاپ رسانده است. می توانید پژوهش های او را در اینجا (کلیک کنید) دنبال کنید.