January 14th, 2009
Алгоритмы оценки тепловых и механических пороги боли в экспериментально воспаленной кожи человека в качестве субъекта исследования представлены. Две парадигмы боли тестирование самостоятельно изучить ноцицептивных обработки двух крупных периферических нервных волокон население передачи боли, т.е. не миелинизированных С-волокна и небольшие миелинизированных-дельта волокон.
В этом видео демонстрируются два протокола тестирования боли. Первая модель включает в себя воздействие тепла на кожу, чтобы вызвать боль. В этом тесте испытуемые подвергаются воздействию постепенно повышающейся температуры в более низком режиме и спрашивают, в какой момент они испытывают боль.
Температура этого режима, точно так же, как он становится болезненным, является тепловым болевым порогом. Вторая модель вызывает боль с помощью механического давления. При этом щупы разной степени тяжести прикладываются к испытуемому, который указывает, когда зонд становится достаточно тяжелым, чтобы причинять боль.
Эти две парадигмы тестирования боли могут независимо друг от друга исследовать ноцицептивную обработку двумя основными популяциями периферических нервных волокон, которые передают боль. Немиелинизированные С-волокна, которые обнаруживают жгучую тепловую боль, и миелинизированные дельта-волокна, которые обнаруживают острую механическую боль. Здравствуйте, я Мартин Ангст из отделения анестезиологии Стэнфордского университета.
В предыдущей статье, опубликованной в Journal of Visualized Experiments, мы задокументировали использование методов микродиализа для тканеспецифической коллекции ноцицептивных и воспалительных биохимических веществ у людей-добровольцев. Сегодня мы покажем вам парадигмы тестирования боли, которые мы часто используем в тандеме с методами микродиализа. Совместное использование парадигм тестов на боль и методов микроанализа обеспечивает критическую связь между поведенческими и биохимическими данными, что позволяет нам идентифицировать биохимические вещества, ответственные за генерацию и распространение болевых сигналов.
Итак, приступим. В этой процедуре используется TSA two, коммерчески доступный термос-сенсорный анализатор, который доставляет тепловые стимулы к коже. В термометре центральный блок генерирует и передает сигнал на термометр.
Этот сигнал контролируется проприетарным программным обеспечением, обычно хранящимся на ноутбуке, подключенном к центральному блоку. Также к центральному блоку прикреплен ручной пульт управления, который позволяет испытуемому остановить нагрев термосистемы. Семь последовательных тепловых стимулов подаются с интервалами между стимулами в 30 секунд.
Базальная термотемпература установлена на комфортной отметке 35 градусов по Цельсию. Скорость, с которой термо нагревается, установлена на уровне одного градуса Цельсия в секунду. В то время как скорость его охлаждения установлена на уровне 10 градусов Цельсия в секунду, максимальная термотемпература установлена на уровне 52 градусов.
Чтобы подготовить испытуемых к тесту на жару, усадите их удобно в кресло с откидной спинкой, которое обеспечивает достаточную поддержку головы, рук и ног. Хотите одеяло? Конечно.Спасибо.Одеяло.Хорошо.Кресло также должно обеспечивать легкий доступ к исследуемым участкам тела.
Перед началом эксперимента испытательная установка должна быть настроена на комфортную комнатную температуру и обеспечить тихую и нейтральную обстановку, не отвлекающую внимание. Все участники должны быть хорошо подготовлены во всех аспектах жары. Обучение тестированию боли может быть проведено в любое время до начала эксперимента.
Взаимодействие между субъектами исследования и исследователями должно быть ограничено теми случаями, которые необходимы для сбора данных. Шутки и светские беседы не приветствуются, потому что они могут поставить под угрозу согласованность данных. Испытуемые информируются о том, что взаимодействие будет намеренным, несколько монотонным и нейтральным.
Во время экспериментов. Инструкции должны быть четкими, простыми и последовательными. Подчеркните, что боль субъективна и не существует правильных или неправильных ответов.
Самое главное — быть последовательным. Сегодня мы будем проводить тепловое испытание боли, и одна из вещей, которую мы хотим, — это получить от вас очень стабильные результаты. Мы хотим, чтобы вы могли четко определить порог, точку, в которой вы впервые чувствуете боль, чтобы быть действительно последовательными.
Для нас важно, чтобы обстановка была очень спокойной и тихой и в какой-то степени неинтересной. Хорошо? Так что во время всей процедуры мы с вами не будем разговаривать. Мы не сможем шутить, мы не сможем говорить о политике дня. Хорошо.
Мы просто будем стоять на ногах, сосредоточив все свое внимание на самом испытании боли. Хорошо? И опять же, для нас очень важно получать стабильные результаты. И единственный способ, которым вы можете дать нам эти стабильные результаты, — это поддерживать обстановку очень, очень спокойной, очень неинтересной и на самом деле довольно скучной. Хорошо?
Очень важно, чтобы испытуемый точно знал, чего ожидать во время тестовой сессии. Любые сюрпризы могут привести к менее согласованным данным, потому что искажающие факторы, такие как тревога, определяют порог тепловой боли как точку между тем, что вот-вот станет болезненным, и только что ставшим болезненным. Например, если для определения порога тепловой боли используются семь тепловых болевых стимулов, субъект должен это знать.
Так как же проходит тестирование? Мы будем измерять порог боли при жаре. Хорошо. И именно в этот момент вы впервые испытываете боль. Хорошо.
Будет повторение семи экспозиций. Хорошо. Между каждым из показов будет 32-й перерыв. Хорошо. Этот режим будет установлен на вашей ноге.
Он начнется с комфортной температуры, которая будет постепенно увеличиваться по мере того, как вы будете воспринимать его как комфортный, теплый, очень, очень теплый, горячий, очень, очень горячий. Хорошо? И в какой-то момент она перейдет от очень, очень горячей к жгучей боли. Как только вы почувствуете жгучую боль, вы нажмете кнопку, и температура немедленно упадет до нормы. Хорошо?
Это будет 32-й перерыв, и он повторится. Хорошо? И вам также важно знать, что эта машина настроена таким образом, что она не достигнет такой высокой температуры, которая может повредить вашу кожу. Таким образом, хотя вы можете чувствовать жгучую боль, и вам будет казаться, что она обжигает вашу кожу, на самом деле она не повредит ткани.
Так что вам не нужно медлить. Вам не нужно беспокоиться о том, что вы нажмете кнопку слишком рано, немного раньше, чем вы действительно почувствуете первый опыт боли, потому что вы не будете травмированы. О, ладно. Ладно.
Это полезно знать. В любой момент субъект может остановить перегрев термопласта, нажав кнопку ручного управления. Контроль над ситуацией снизит беспокойство испытуемого и сделает данные более надежными.
И если у меня есть вопросы по самому тестированию, стоит ли говорить о них или стоит сказать закрыть на потом? Во время тренировки вы можете задавать вопросы между стимулами. Хорошо. Когда мы будем проводить исследование, мы с вами не сможем вести никаких разговоров. Хорошо.
Поэтому важно, чтобы обучение было проведено должным образом и чтобы мы действительно познакомили вас с тем, в чем заключаются ваши задачи. Хорошо. И затем, во время сбора данных в рамках исследования, мы с вами вообще не будем разговаривать. Хорошо? Ладно. Думаю, я смогу это сделать.
Ладно, отлично. Мы все равно потренируемся. Мы будем практиковаться Тренинг дает возможность оценить успеваемость испытуемого.
Возможно, лучше всего обучать испытуемых в течение двух-четырех тестовых циклов. Так что их индивидуальные болевые пороги варьируются не более чем на 0,8 градуса по Цельсию, а в идеале не более чем на 0,6 градуса по Цельсию между двумя последними тестовыми циклами. Субъекты, которые не справляются с поставленными задачами стабильно, обычно исключаются из исследования.
Большое спасибо, что пришли сегодня. Боюсь, у вас не получится участвовать. Трудно быть последовательным в том, как вы оцениваете боль, и некоторые люди могут это делать, и по какой-то причине некоторые люди действительно отлично проводят время. Хорошо.
И мы просто не были достаточно последовательны, чтобы быть подходящим кандидатом для исследования. Хорошо, спасибо. Чтобы начать циклы тестирования болевого порога, отметьте расположение термопластыря на коже испытуемого.
В этом эксперименте то же самое воспаленное поражение кожи, которое используется для микродиализа, будет проверено на боль. Чтобы узнать о биохимических веществах, выделяемых в ответ на испытание боли перед началом, дайте испытуемому портативный пульт управления. Начинайте каждый цикл, помещая термо на отмеченный участок кожи, максимально точно сопоставляя положение термо с маркировкой.
Используйте постоянное и мягкое давление, чтобы вся поверхность термо полностью соприкасалась с кожей объекта. Во время тестирования позвольте температуре между кожей и термо уравновеситься до 35 градусов по Цельсию, температуры, которая не вызовет боли. Это займет около пяти секунд и будет обозначено показанием 35 градусов по Цельсию на экране компьютера.
Теперь запустите заранее запрограммированный алгоритм тестирования. Через 30 секунд термостат начнет нагреваться со скоростью один градус Цельсия в секунду. Как только вы почувствуете боль, испытуемый нажмет на портативное устройство.
После нажатия кнопки термотемпература будет автоматически зафиксирована и начнет снижаться со скоростью 10 градусов Цельсия в секунду до базовой температуры в 35 градусов Цельсия. Температурный зонд будет автоматически поддерживаться на уровне 35 градусов Цельсия в течение 30 секунд. Затем он снова начнет расти со скоростью один градус Цельсия в секунду до тех пор, пока объект снова не нажмет кнопку портативного устройства.
Напомните испытуемому, что температура термо вот-вот повысится. Опять же, это позволит сохранить фокус объекта. Повторяйте последовательность до тех пор, пока не будет зарегистрировано семь записей температуры.
Рассчитайте среднее значение этих температурных показателей. Это тепловой болевой порог для индуцирования механической боли. Обычно используются прерывистые датчики давления, часто называемые волосами фон фрая.
Они наносятся на кожу до тех пор, пока зонд не согнется. Несмотря на то, что волосы Von fray коммерчески доступны, рекомендуется использовать изготовленные на заказ калиброванные прерывистые датчики давления, поскольку они обеспечивают более стабильные результаты. Эти преобразователи изготавливаются из идентичных цилиндрических проволок из нержавеющей стали 240 мкм и диаметром.
Они установлены на медных стержнях различного веса, которые свободно перемещаются внутри более широкой ручной алюминиевой трубки. Те же общие экспериментальные условия, которые использовались для тепловых болевых испытаний, будут использоваться и для механических болевых испытаний. Точно так же и субъекты должны готовиться и обучаться таким же образом.
Особенно важно заверить испытуемых в том, что зонды тупые и не проколют кожу. Это поможет испытуемым расслабиться и предоставит согласованные данные. Для определения механического болевого порога.
Сначала приложите кончик самого легкого зонда к коже перпендикулярно стальной проволоке. В центре экспериментально воспаленное поражение. Затем ручная алюминиевая трубка опускается к коже, не касаясь ее.
Таким образом, весь вес медного стержня внутри ложится на наконечник стальной проволоки. Затем испытуемый указывает, вызывает ли зонд боль, отвечая «да» или «нет». Если испытуемый ответит «нет», то будет использован следующий, более тяжелый щуп.
Этот алгоритм называется восходящей последовательностью стимуляции. Применяйте щупы в возрастающей последовательности, пока испытуемый не ответит «да». Средний вес последних двух преобразователей в этой серии записывается как первая точка отклонения после испытуемого. Да.
Начните использовать нисходящую последовательность стимуляции и используйте следующий более легкий зонд. Применяйте щупы в нисходящей последовательности, пока испытуемый не ответит «нет». Средний вес последних двух зондов в этой последовательности является второй точкой отклонения, когда субъект не реагирует на переключение обратно на восходящую последовательность стимуляции, чередуя восходящую и нисходящую последовательности до тех пор, пока не будет зарегистрировано семь точек отклонения.
Среднее из этих семи баллов является механическим болевым порогом. Этот алгоритм можно усложнить, случайным образом повторяя любой зонд, который только что использовался либо в восходящей, либо в нисходящей последовательности. Это может помочь не допустить выбора следующего преобразователя.
Мы только что показали вам две парадигмы тестирования краски, одна из которых использует тепло, а другая — механическую силу. При выполнении этих процедур важно, чтобы испытуемые знали, что они всегда контролируют, сколько боли им причиняется, и что именно от них зависит, что является болезненным, а что нет. Вот и все.
Спасибо за просмотр и удачи в ваших экспериментах.
Это видео демонстрирует два протокола тестирования боли, используемых для оценки пороговых значений тепловой и механической боли у людей. Методы оценивают ноцицептивную обработку через основные популяции периферических нервных волокон, передающих боль.
Assessing heat and mechanical pain thresholds in human subjects provides a critical behavioral readout for linking nociceptive signaling to underlying biochemical mechanisms. This dual-modality approach enables mechanistic de-risking of analgesic targets by distinguishing C-fiber-mediated thermal pain from A-delta-fiber-mediated mechanical pain. The methodology supports target validation and assay development in early discovery by establishing quantitative, reproducible pain phenotypes that inform translational biomarker strategies.
The method integrates into the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical studies by providing human-relevant pain phenotyping that bridges behavioral and biochemical datasets.