Le blocage direct des signaux de douleur dans les nerfs périphériques avant d’atteindre la moelle épinière a un potentiel pour plusieurs applications de traitement de la douleur, telles que l’arthrose du genou et le syndrome du membre fantômepost-amputation 1,2,3,4. En général, de telles interventions de traitement de la douleur réduiraient ou élimineraient les effets secondaires systémiques observés dans les anesthésiques et analgésiques pharmaceutiquesactuels 1,2.
Deux types de mesures électrophysiologiques complémentaires peuvent être enregistrées à partir de la moelle épinière lombaire pour évaluer l’activation sensorielle périphérique : les potentials de champ local (LFP)3,4 et les enregistrements neuronaux individuels à large plage dynamique (WDR)5,6,7. La LFP peut être enregistrée à partir des colonnes dorsales spinales. Ils sont utilisés pour mesurer l’activation de l’ensemble du nerf sciatique ; la LFP représente les réponses de nombreuses cellules, y compris les potentiels postsynaptiques excitateurs dans les dendrites et les potentiels d’action enregistrés à partir des terminaisons soma et axonale. Ils ont été utilisés pour étudier la neuroplasticité de la moelleépinière 3 et les effets atténuants de la douleur de la stimulation électrique de lamoelle épinière 8. À partir des signaux LFP, on peut mesurer l’amplitude des grands Aα/β myélinisés ainsi que l’amplitude des fibres Cnon myélinisées 3. Les neurones WDR sont présents dans la corne dorsale de la moelle épinière L4 et L5. Ces neurones sont multiréceptifs ; ils reçoivent et transmettent fidèlement des entrées de toutes les sous-classes de neurones sensoriels : fibres Aδ et C nociceptives, et fibres Aα/β nonnociceptives 7,9,10,11. Ainsi, en fonction de la latence par rapport au stimulus sensoriel, l’activité des neurones WDR fournit des informations détaillées sur l’activité sensoriellepériphérique 5. De tels enregistrements ont déjà été utilisés pour évaluer un bloc sensoriel en utilisant le courant continu (DC)9 et le courant alternatif de fréquence kilohertz (KHFAC)10. Les deux techniques utilisent la latence des signaux enregistrés pour discriminer les différentes sous-classes de fibres nerveuses périphériques sensorielles ; Cela s’explique par les différentes vitesses de conduction des sous-classes de fibresnerveuses 12. Les signaux sont complémentaires car les enregistrements LFP reflètent l’activité de l’ensemble du nerf sciatique mais ne peuvent distinguer que l’Aα/β des fibres C et ne détectent pas Aδ, 13,14. En même temps, les enregistrements WDR reflètent l’activité d’une sous-population de fibres du nerf sciatique mais peuvent discriminer les fibres Aα/β, Aδ etC-fibres 7,9,10,11. Cet inconvénient peut être surmonté par des réseaux d’électrodes multicontact pour enregistrer simultanément plusieurs neurones WDR15.
Différents sous-types de fibres nerveuses périphériques transmettent différents types de signaux sensoriels ou moteurs. Par exemple, les grandes fibres sensorielles myélinisées transmettent des signaux tactiles tandis que les fibres plus petites et non myélinisées transmettent les signauxde douleur 16, 17, 18. Lors de l’évaluation des technologies de blocage nerveux, il est important de comprendre quels sous-types de fibres sont principalement affectés, car il serait cliniquement avantageux de bloquer les signaux de douleur tout en préservant la sensation tactile. De plus, des propriétés temporelles complexes du blocage nerveux périphérique ont été observées. Par exemple, la lidocaïne anesthésique locale bloque initialement uniquement les fibres C non myélinisées, puis bloque ensuite les fibres myélinisées19. Après un blocage complet de toutes les fibres nerveuses avec de la lidocaïne, des différences de type de fibres ont également été observées lors de la récupération du bloc20. La technique électrophysiologique décrite ici permet aux chercheurs d’élucider les propriétés temporelles des méthodologies de blocage nerveux périphériques sur les différentes sous-populations de fibres nerveuses sensorielles. À ce jour, nous avons utilisé cette méthode pour évaluer le bloc utilisant le bloc électrique à courantcontinu 21,22, le bloc électrique à courant alternatif de fréquencekilohertz le bloc 23, et la photobiomodulation à partir des longueurs d’onde procheinfrarouges 24,25. Ces techniques seraient également adaptées pour étudier d’autres interventions agissant localement sur un nerf périphérique, telles que le froid, la chaleur et les injections chimiques 26,27,28.
L’évaluation des thérapies des nerfs périphériques utilise souvent des modèles pathologiques de douleurinflammatoire 29 ou neuropathique30 , combinés à des tests comportementaux d’hypersensibilité mécanique etthermique 31. Les méthodes électrophysiologiques décrites ici peuvent quantifier les changements d’activité neuronale qui contribueraient à une réduction de la sensation de douleur. De plus, ils peuvent fournir des données utiles sur tout effet indésirable du blocage nerveux périphérique, comme le blocage de grandes fibres sensorielles impliquées dans la sensation tactile.