Optimalisatie van fotoneuromodulatietechnieken om de rol van groen lichtgevende diodes bij pijnbestrijding te evalueren

Ons onderzoek richt zich op het beheersen van pijn zonder medicatie door gebruik te maken van fotoneuromodulatie met groene lichtdiode, een benadering die we GLED noemden. We willen bepalen hoe GLED pijnpaden moduleert, maar ook optimale blootstellingsparameters identificeren voor zowel preklinische als klinische studies. Het gebied van fotoneuromodulatie staat nog in de kinderschoenen en we beginnen nog maar net aan de oppervlakte van het potentieel ervan. Deze benadering opent veel nieuwe deuren, vooral om te begrijpen hoe het synaptische plasticiteit en neuro-inflammatie beïnvloedt.

Uitdagingen zijn onder meer het optimaliseren van de lichtintensiteit en blootstellingsduur in pijnmodellen in verschillende modi en tussen dieren en mensen, en het waarborgen van de consistentie in pijnbeoordeling in beide onderzoeken. Daarnaast is er een verdere versnelling nodig om de preklinische studies te vertalen naar toepassing bij mensen. We hebben vastgesteld dat GLED-therapie met een specifieke golflengte van 525 nanometer pijnpaden effectief moduleert. Deze niet-invasieve, niet-farmacologische benadering heeft aanzienlijk succes aangetoond bij het verlichten van zowel acute als chronische pijn en aandoeningen zoals migraine, fibromyalgie en postoperatieve pijn.

Dit protocol pakt een leemte aan in inconsistente GLED-blootstellingsmethodologieën in onderzoeken door parameters zoals intensiteit, duur en opzet te standaardiseren. Het protocol zorgt voor reproduceerbaarheid en consistentie in zowel preklinische als klinische studies.

[Verteller] Zorg om te beginnen voor LED-flexstrips met zichtbaar spectrum voor de procedure. Meet en optimaliseer met behulp van een luxmeter de lichtintensiteit en bedek de LED's indien nodig met zwarte tape om de gewenste intensiteit te bereiken. Bevestig vervolgens de LED-strips aan de bovenranden van draadplanken in een donkere kamer om ervoor te zorgen dat elke plank een speciale bron voor blootstelling aan licht heeft. Bevestig timers aan de LED-strips om de kooien acht uur per dag van 6:00 uur tot 14:00 uur bloot te stellen. Gebruik een luxmeter om de optimalisatie van de lichtintensiteit in de kooien te voltooien na het afdekken of blootleggen van enkele LED's. Acclimatiseer de rat vervolgens een uur in een doorzichtige plexiglazen doos op een gaas voordat hij gaat testen in dezelfde kamer met de onderzoeker erbij. Meet de drempels voor het terugtrekken van de poot met behulp van de Dixon op-en-neer-methode met Von Frey-filamenten op de linkerachterpoot. Plaats de rat nu gedurende een uur in een doorzichtige plexiglazen doos op het Hargreaves-apparaat en meet de basiswarmtegevoeligheid met behulp van de Hargreaves-test. Om preoperatieve gedragsdrempels te beoordelen, plaatst u de infraroodlaser onder het midden van de linkerachterpoot van het dier. Start de warmteprikkel en noteer de tijd die het dier nodig heeft om zijn poot terug te trekken als reactie op de hitte. Na het verwerven van sensorisch gedrag bij aanvang, huisvest het dier in statische kooien voor blootstelling aan licht met continue toegang tot voedsel en water gedurende vier dagen vóór de operatie. Nadat de blootstelling aan licht om 14:00 uur is afgelopen, voert u op dag vier een incisieoperatie uit aan de linkerachterpoot volgens het Brennan-model om postoperatieve pijn op te wekken. Voer op dag vijf de tests van Von Frey en Hargreaves uit, zoals aangetoond. Bereid de belichtingsruimte voor en zorg ervoor dat deze volledig vrij is van externe lichtbronnen om mogelijke interferentie te voorkomen. Plaats de LED-lampen op een afstand van drie tot zes voet van de stoel van de proefpersoon. Gebruik vervolgens een luxmeter om ervoor te zorgen dat het lichtintensiteitsbereik tussen 90 en 100 lux ligt in het primaire gebied waar de patiënt zit. Instrueer de patiënt om zijn pijn te beoordelen op een schaal van nul tot 10. Breng voor metingen met één toepassing het Von Frey-filament drie keer aan op drie verschillende punten met een interval van vijf seconden. Om de temporele sommatie te meten, brengt u het filament in totaal 10 keer per seconde aan. Vraag de proefpersoon vervolgens om de pijn van de uiteindelijke toepassing te beoordelen. Laat de patiënt na de gewenning een pauze van drie minuten nemen. Breng het filament vervolgens drie keer op drie verschillende punten aan op de dominante trapeziusspier met een interval van vijf seconden tussen de toepassingen. Meet het temporele sommatie-effect na 10 toepassingen op de dominante trapezius en noteer de reactie van de proefpersoon. Voor een geconditioneerde evaluatie van pijnmodulatie bereidt u een koudwaterbad van 12 graden Celsius voor. Open de MEDOC-software voor CPM-evaluatie. Selecteer de Algomed-optie op het startscherm en kies het algoritmemeter om het te activeren. Selecteer na het kiezen van de juiste patiënt het juiste testprogramma. Selecteer de site voor apparaattoepassing. Kies voor gewenning de niet-dominante trapeziusspier uit het lichaamsdiagram. Informeer de patiënt dat het apparaat de hoeveelheid druk meet die wordt uitgeoefend en zal worden gebruikt om druk uit te oefenen op de niet-dominante kant van de trapeziusspier. Instrueer de patiënt om stop te zeggen zodra ze pijn beginnen te voelen. Klik op start op het systeem om de test te starten, die een wachttijd van vijf seconden oplegt voordat u druk uitoefent, de algometer op de trapeziusspier aanbrengt en de kracht verhoogt met een snelheid van 30 kilopascal per seconde. Noteer de reactie van de patiënt op het registratieblad. Controleer de watertemperatuur in een ijswaterbad met behulp van een thermometer om er zeker van te zijn dat deze ongeveer 12 graden Celsius is voordat u de timer 10 seconden start. Instrueer de deelnemer om zijn dominante hand tot aan de pols in het water onder te dompelen, zodat de hand ontspannen is en de vingers uit elkaar gespreid zijn. Vraag de deelnemer aan het einde van 10 seconden om zijn pijn te beoordelen op een schaal van nul tot 10 wanneer de operator nu zegt. Vraag na een pauze van drie minuten toestemming om de dominante trapeziusspier bloot te leggen voor de geconditioneerde pijnmodulatie of CPM-beoordeling. Klik op start in de software om te beginnen en instrueer de patiënt om stop te zeggen als ze pijn beginnen te voelen. Breng nu de algometer aan op de trapeziusspier en verhoog de kracht met een snelheid van 30 kilopascal per seconde. Noteer de reactie van de patiënt op het registratieblad. Instrueer de patiënt vijf minuten later om zijn niet-dominante hand tot aan de pols in het ijswaterbad onder te dompelen. Breng de algometer aan op de trapeziusspier, verhoog de kracht met een snelheid van 30 kilopascal per seconde en registreer de reactie. Stel de patiënt na het bepalen van de basislijn gedurende 1,5 uur bloot aan het toegewezen LED-licht. Herhaal na de lichtblootstellingstherapie alle metingen die bij de basislijn zijn voltooid. Toenemende intensiteiten van groene LED verhoogden de latentie van het terugtrekken van de poot bij ratten gedurende zeven dagen aanzienlijk, met het sterkste antinociceptieve effect waargenomen bij 200 lux. Groene LED-blootstelling aan 100 lux keerde mechanische overgevoeligheid effectief om in een door een pootoperatie geïnduceerd rattenpijnmodel. Aanzienlijk verhogen van de drempels voor het terugtrekken van de poot gedurende twee dagen. Dagelijkse blootstelling aan groene LED's keerde de thermische overgevoeligheid significant om, wat blijkt uit een verhoogde latentie bij het terugtrekken van de poot na een incisieoperatie bij ratten. Mechanische gevoeligheid werd versterkt door temporele sommatie en verminderd door geconditioneerde pijnmodulatie.