Summary
Algoritmi di valutare la soglia del dolore termico e meccanico in pelle sperimentalmente infiammata di soggetti umani studio sono mostrati. I due paradigmi di prova dolore nocicettivo indipendentemente esaminare l'elaborazione da parte dei due principali popolazioni nervo periferico in fibra di trasmissione del dolore, cioè, non mieliniche delle fibre C e piccole mieliniche A-delta fibre.
Abstract
In un precedente articolo sul Journal of Experiments Visualizzato abbiamo dimostrato tecniche di microdialisi pelle per la raccolta di sostanze biochimiche infiammatorie nocicettivo e tessuto-specifica negli esseri umani. In questo articolo mostreremo dolore test paradigmi che vengono spesso utilizzati in tandem con le procedure di microdialisi. La combinazione di test di dolore con microdialisi fornisce il collegamento fondamentale tra i dati comportamentali e biochimici che permette di identificare sostanze biochimiche chiave responsabile della generazione e propagazione del dolore.
Due modelli di dolore che evoca in pelle infiammata dei partecipanti allo studio umano sono mostrati. Il primo modello evoca il dolore con l'aiuto di stimoli di calore. Il dolore di calore evocato come descritto qui è mediato principalmente da piccole fibre periferiche non mieliniche nervose nocicettive (fibre-C). Il secondo modello evoca il dolore attraverso gli stimoli della pressione punteggiato. Dolore pressione punteggiato evocata è mediato principalmente da piccole fibre mieliniche dei nervi periferici nocicettive (fibre A-delta). I due modelli sono meccanicamente distinte e indipendenti esaminare l'elaborazione nocicettivo dalle due popolazioni di fibre del nervo periferico principali coinvolti nella segnalazione dolore.
Il calore è il dolore evocato con l'aiuto del TSA II, disponibile in commercio termo-analizzatore sensoriale (Medoc Advanced Medical Systems, Durham, NC). Configurazione dello stimolo e la consegna è gestita con l'aiuto di software specifici. Thermodes variano in dimensioni e forma, ma in linea di principio costituiti da una piastra metallica che può essere riscaldata o raffreddata a tassi diversi e per periodi di tempo diversi. Algoritmi di valutazione calore evocato il dolore sono molteplici. Negli esperimenti qui, partecipanti allo studio sono pregati di indicare a che punto iniziano a sperimentare il dolore, mentre il thermode in contatto con la pelle viene riscaldata ad un tasso prestabilito a partire da una temperatura che non evoca il dolore. Thermode la temperatura alla quale un soggetto inizia a sperimentare il dolore costituisce la soglia del dolore di calore.
Dolore meccanico è evocata con sonde punteggiato. Queste sonde sono disponibili in commercio da diversi produttori (peli von Frey). Tuttavia, l'accuratezza di von Frey capelli è stato criticato e molti ricercatori utilizzano sonde di misura della pressione punteggiato. Negli esperimenti qui otto sonde punteggiato misura di peso diverso vengono applicate in ordine consecutivo, una procedura chiamata up-down algoritmo, per identificare i punti di rinvio percettive, cioè un cambiamento da non sentire dolore per provare dolore o viceversa. Il peso medio causando una flessione percettive costituisce la soglia del dolore meccanico.
Protocol
Test di calore dolore utilizzando il Thermostimulator TSA II
1. Introduzione
- Questa procedura utilizza il TSA II, disponibile in commercio termo-analizzatore sensoriale che offre stimoli di calore alla pelle con un thermode (Medoc Advanced Medical Systems, Durham, NC). Un'unità centrale genera e trasmette il segnale al thermode. Questo segnale è controllato dal software proprietario in genere archiviati su un computer portatile collegato all'unità centrale. Anche associate alle unità centrale è un portatile di controllo che permette ad un oggetto di studio per fermare il riscaldamento del thermode.
- Sette gli stimoli di calore sequenziale e identici sono consegnati, con inter-stimolo intervalli di 30 anni. La temperatura basale thermode è fissato ad un comodo 35 ° C. La velocità con cui il thermode riscalda è fissata al 1 º C / s, mentre il tasso a cui si raffredda è fissato a 10 º C / s. La temperatura massima thermode è impostato a 52 ° C.
2. Preparazione e formazione i soggetti
- Per preparare i soggetti per la sede di prova di calore dolore li comodamente su una sedia reclinabile che fornisce il supporto adeguato per la testa, braccia e gambe. La sedia dovrebbe inoltre consentire un facile accesso ai siti del corpo esaminato.
- L'impianto di prova deve essere a temperatura ambiente confortevole, e fornire un ambiente tranquillo e neutro, senza distrazioni.
- Prima di iniziare l'esperimento, tutti i partecipanti devono essere ben preparati in tutti gli aspetti del dolore test di calore. La formazione può avvenire in qualsiasi momento prima dell'esperimento.
- Le interazioni tra soggetti dello studio e gli investigatori dovrebbero essere limitate a quelle necessarie per la raccolta dei dati. Scherzi e chiacchiere sono scoraggiati perché possono compromettere la coerenza dei dati. Soggetti in studio sono informati che le interazioni intenzionalmente essere un po 'monotona e neutrale durante gli esperimenti.
- Conservare le istruzioni chiare, semplici e coerenti. Sottolineare che il dolore è soggettivo, e non ci sono risposte giuste o sbagliate. E 'più importante essere coerenti. Definire la soglia del dolore di calore come il punto tra l'essere "in procinto di essere doloroso" e "appena diventato doloroso."
- È fondamentale che un soggetto sa esattamente cosa aspettarsi nel corso di una sessione di test. Qualsiasi "sorprese" potrebbero risultare in meno di dati coerenti, in quanto fattori di confondimento come l'ansia può essere generato. Per esempio, se sette stimoli dolorosi di calore sono utilizzati per determinare la soglia del dolore di calore, il soggetto deve sapere questo.
- In qualsiasi momento, il soggetto può fermare il thermode da ottenere alcun caldo premendo il pulsante di un portatile di controllo. Avere il controllo sarà ridurre l'ansia del soggetto e rendere i dati più affidabili.
- La sessione di formazione offre l'opportunità di valutare le prestazioni di un soggetto di studio. Può essere meglio di formare soggetti in 2-4 cicli di prova così la loro soglia del dolore individuale variano da un massimo di 0,8 ° C, e, idealmente, da non più di 0,6 ° C tra le ultime due cicli di prova. I soggetti che non riescono a svolgere sempre sono in genere esclusi dallo studio.
3. Determinazione della soglia del dolore
- Per iniziare i cicli di test di soglia del dolore segnare la posizione del thermode sulla pelle del soggetto. In questo esperimento la lesione stessa pelle infiammata utilizzato per microdialisi saranno testati per il dolore di conoscere biochimiche rilasciato in risposta al test dolore.
- Poi, iniziare ciascun ciclo ponendo il thermode sulla zona della pelle segnata. Corrispondere alla posizione del thermode con le marcature il più fedelmente possibile. Lasciare che la temperatura tra la pelle e il thermode per equilibrare a 35 ° C - una temperatura che in modo sicuro causerà alcun dolore. Questo richiederà circa 5 secondi e sarà indicato da una lettura di 35 ° C sullo schermo del computer.
- Prima di iniziare, dare la mano il controllo al soggetto.
- Utilizzare una pressione costante e delicata per mantenere l'intera superficie del thermode in pieno contatto con la pelle del soggetto durante i test.
- Ora inizia la pre-programmati algoritmo di prova. Il thermode inizierà riscaldamento fino a 1 ° C / s. Non appena il dolore soggetto esperienze, faranno premere il dispositivo portatile.
- Dopo la pressione del pulsante sul dispositivo portatile, il dolore temperatura thermode causando verrà registrato automaticamente e inizierà a diminuire a un ritmo di 10 ° C / s fino alla sua temperatura basale di 35 ° C.
- La sonda di temperatura viene automaticamente mantenuto a 35 ° C per 30 s prima che inizia a salire di nuovo a 1 ° C / s, fino a quando un soggetto spinge di nuovo il tasto del dispositivo portatile. Appena prima che la temperatura thermode è in procinto di aumentare ancora una volta, ricordare al soggetto che sta per accadere. Ciò manterrà il soggetto a fuoco.
- Questa sequenza viene ripetuta fino a sette registrazioni di temperatura sono stati registrati. Calcolare la media di questi temletture ratura, questa è la soglia del dolore di calore.
Dolore prove meccaniche con sonde di pressione punteggiati
1. Introduzione
- Noi usiamo le sonde calibrate su misura pressione punteggiato, perché forniscono risultati più coerenti rispetto alle tradizionalmente utilizzate e disponibili in commercio peli von Frey. Le sonde sono fatti di fili identici cilindrico in acciaio inox (240 micron di diametro), montato su barre di rame di vario peso (1, 2, 4, 8, 16, 32, 49, 64, e 81 grammi) che si muovono liberamente all'interno di un più ampio a mano tenuto tubo di alluminio.
- Le stesse condizioni generali sperimentali descritte per il test di calore dolore si applicano ai test dolore meccanico. I soggetti devono essere ben preparati e formati. E 'particolarmente importante per rassicurare i soggetti che le sonde sono smussati e non forare la pelle. Questo aiuterà i soggetti di rilassarsi e di fornire dati coerenti.
2. Determinazione della soglia del dolore meccanico
- Per determinare la soglia del dolore meccanico, applicare prima la punta del filo di acciaio più leggeri sonda perpendicolarmente alla pelle, al centro della lesione sperimentalmente infiammata.
- Il portatile tubo di alluminio viene poi abbassata verso la pelle senza toccarlo. In questo modo, l'intero peso del rame all'interno del tubo di alluminio poggia sulla punta filo d'acciaio.
- Il soggetto studio indica poi se la sonda provoca dolore dicendo "sì" o "no".
- Se il soggetto risponde "no", allora o la sonda stesso o quello successivo sonda più pesanti saranno utilizzati prossimo. Questo algoritmo si chiama una sequenza di stimolazione ascendente. Casualmente determinare se la sonda successivo è più pesante o dello stesso peso. Ciò manterrà un soggetto cieco per l'algoritmo.
- Applicare le sonde in ordine crescente fino a quando un soggetto risponde "sì". Il peso medio degli ultimi due sonde di questa serie viene registrato come il punto di deflessione per primo.
- Dopo che il soggetto risponde "sì", iniziare ad usare una sequenza di stimolazione discendente, e utilizzare una sonda più chiara o la sonda stessa di prima. Casualmente determinare se la sonda successivo è più leggero o dello stesso peso. Ciò manterrà un soggetto cieco per l'algoritmo.
- Applicare le sonde in una sequenza discendente fino alla risposta del soggetto "no". Il peso medio degli ultimi due sonde in questa sequenza costituiscono il secondo punto di deflessione.
- Quando il soggetto risponde "no", tornare a una sequenza di stimolazione ascendente. Si alternano tra ascesa e discesa sequenze fino a sette punti di rinvio sono registrati. La media di questi sette punti è la soglia del dolore meccanico.
Discussion
Questo video dimostra algoritmi per la valutazione della soglia del dolore termico e meccanico in pelle infiammata di volontari umani. La percezione del dolore è soggettiva. Raccolta dei dati di dolore adeguata richiede un apposito centro di test (ad esempio tranquillo e confortante), la formazione completa dei partecipanti allo studio con incorporato misure di qualità dei dati di controllo (test-retest), il rispetto rigoroso di un protocollo di studio standardizzato, e di evitare fattori di confondimento (ad esempio lo stress, ansia). Dati affidabili soggettiva sensibilità al dolore, in coppia con interventi come la somministrazione di un farmaco analgesico e la raccolta di dati meccanicistici come il rilascio locale di mediatori nocicettivo fornire informazioni preziose sui meccanismi del dolore, e dei mezzi per prevenire o attenuare esso.
Materials
| Name | Type | Company | Catalog Number | Comments |
| TSA-II Neuro Sensory Analyzer | Tool | Medoc Advanced Medical Systems | ||
| Puntuated Pressure Probes | Tool | Custom Made | Alternatively, commercially available von Frey Hairs can be used. |
References
- Angst, M. S., Clark, J. D. Comment on Koltzenburg et al.: Differential sensitivity of three experimental pain models in detecting the analgesic effects of transdermal fentanyl and buprenorphine. Pain. 126, 165-174 (2006).
- Angst, M. S., Clark, J. D., Carvalho, B., Tingle, M., Schmelz, M., Yeomans, D. C. Cytokine profile in human skin in response to experimental inflammation, noxious stimulation, and administration of a COX-inhibitor: A microdialysis study. Pain. , (2008).
- Angst, M. S., Koppert, W., Pahl, I., Clark, J. D., Schmelz, M. Short-term infusion of the mu-opioid agonist remifentanil in humans causes hyperalgesia during withdrawal. Pain. 106, 49-57 (2003).
- Lotsch, J., Angst, M. S. The mu-opioid agonist remifentanil attenuates hyperalgesia evoked by blunt and punctuated stimuli with different potency: a pharmacological evaluation of the freeze lesion in humans. Pain. 102, 151-161 (2003).
