이 연구에서, 저자는 처음으로보고 새로운 3D 몰입 및 생체 내에서 환자의 뇌의 μ-오피오이드 시스템의 자발적인 편두통 공격의 영향을 통해 대화 형 Neuronavigation (3D-IIN).
MRI 기반 연구에서 주로 생성 연구의 성장 몸은 편두통으로 인해 중추 신경계의 특정 신경 프로세스의 변경으로, 발생 가능성이 견딜 수 나타나는지 보여줍니다. 그러나, 정보는 특히 편두통 동안 내인성 아편 시스템에서, 이러한 변화의 분자에 미치는 영향에 부족하고, 이러한 변화를 통해 neuronavigation이 완료되지 않았다. 새로운 몰입 형 3D 인터랙티브 neuronavigation (3D-IIN) 접근 방법, 생체 내에서 편두통 발작 동안 뇌의 내인성 μ-오피오이드 전송을 사용하여 조사하고자 하였다. 이는 고통의 경험 및 진통제의 여러 요소에 영향을 논증 통증 조절과 연관된 가장 중심 neuromechanisms 중 하나이다. 10 년 동안 편두통으로 고생 한 36 세 여성은, 일반적인 두통 (발작)과 양전자 Emiss를 사용 nonheadache (간기) 편두통 단계에서 스캔 한우리가 뇌 (- μOR BP ND 비 변위 바인딩 전위)에서 μ-오피오이드 수용체의 가용성을 측정 할 수 선택적 방사성 추적자 [11 C] carfentanil와 이온 단층 촬영 (PET). 짧은 수명 방사성 추적자는 영상 시설 가까이에 위치한 캠퍼스에서 사이클로트론과 화학 합성 장치에 의해 제작되었다. PET 스캔, 간기 및 발작, 모두가 환자의 월경주기의 별도 중반 후반 모낭 단계에서 계획되었다. 발작 PET 세션 동안 그녀의 자연 두통 발작이 심한 강도의 수준에 도달; 스캔 세션이 끝날 때 구역질과 구토로 진행. cingulate의 피질 핵의 accumbens (NACC), 시상 (탈), 및 periaqueductal 회색 물질 (PAG)를 포함하여 발작 단계에서 내생 μ-오피오이드 시스템의 통증 조절 성 지역에서 μOR BP ND의 감소가 있었다; μORs가 이미 발표 내인성 아편에 의해 점유 된 것을 나타내는지속적인 고통에 대한 응답. 우리의 상식으로,이 새로운 차원의 접근 방식을 사용하여 neuronavigated 된 편두통 발작시 μOR BP ND의 변화 이번이 처음이다. 이 방법은 실제 환자의 뇌 영상 데이터 집합의 편두통 공격의 상호 작용 연구 및 교육 탐사 할 수 있습니다.
편두통은 여성의 약 16 %는 미국에있는 남자의 6 %와 전세계 1-3 영향을 미치는 만성 삼차 통증 질환이다. 반복적 인 편두통 두통 공격은 결석 / 작업 일 및 의료 이용 4 수십억 달러의 비용, 수명과 성능의 품질을 손상 환자의 존재의 많은 부분에 영향을 미친다. 쇠약 두통 공격하는 동안, 그 환자는 유해 (통각 과민)에 표시된 증가 감도를 가지고도 nonnoxious 자극 (이질통) 5.
μ-오피오이드 신경 전달 물질 시스템은 우리의 두뇌에있는 주요 내인성 통증 조절 성 메커니즘 중 하나입니다. 그것은 실험 및 임상 통증 지각의 규제뿐만 아니라 편두통 (10)의 chronification과 관련된되었습니다 오피오이드 약물 6-9의 진통 행동에 참여하고있다. 양전자 방출 토모 최근 진보graphy (PET) 분자 이미징은 생체 내 11 만성 통증 환자의 뇌에 중요한 분자 메커니즘 연구를 위해 수 있습니다. 본 연구에서는 요행을 노리는 동기화 및 PET / 방사선 추적자 세션 설정의 복잡성과 에피소드 공격의 성격을 쇠약의 도전 물류에도 불구하고, 3 차원 neuronavigation은 환자의 주요 고통 매트릭스 지역에서 μOR 가용성을 조사하기 위해 처음으로 사용되었다 자연 편두통 동안 뇌.
사례 발표
36 세의 아시아 여성이 연구에 등록되었다. 그녀는 시각적 인 기운과 편두통의 10 년의 역사와 함께 제시했다. 마우스 오른쪽 단추로 양면 편두통은 일반적으로 (경우 치료 또는 치료 실패) 72 시간 동안 지속될 것 심한 통증 강도에 온건 주의자로, 달 당 12 일의 평균을 발생했습니다. 그녀의 월경주기, 주위에 두통 공격의 빈도 증가가 있었던연구를 통해 규칙적인 패턴을 가지고 있었다. 관련 증상은 포함 : 메스꺼움, 구토, 광선 공포증, 그리고 phonophobia을. 일반 두통 공격하는 동안 그녀는 자율 신경계 증상을 제시하지 않았다. 치료로, 그녀는 비 스테로이드 성 항 염증 약물을 기준으로 한 약물 학적 부전 치료, 그녀의 증상을 관리하고, 약물 남용 또는 아편 흡입의 아무 표시도 없었다. 심사 방문 기간 동안 임상 시험은 평범하고 이상없이, 그리고 시스템의 리뷰가 정상 범위 이내였다. 그녀는없이 아이들과 함께 하나의, 그리고 피임 약물을 사용하지 않았다.
이 경우 보고서에서, 실제 편두통 두통 뇌 영상 데이터는 μ-오피오이드 수용체 가용성 (μOR BP ND)의 감소를 보여 완전 몰입 형 가상 3D 현실에서, 처음으로 탐구했다. μOR BP ND의 감소는보다 높은 점유율 및 / 또는 중추 신경계에있는 μ-오피오이드 수용체의 손실이 있다는 것을 의미한다. 간기 스캔에 비해 발작 스캔하는 동안 고통 매트릭스 지역 μOR BP ND 급성 감소가 덜 μORs을 만들어 지속적인 통증에 대한 규제 응답으로 μORs와 상호 작용하는 내인성 아편의 방출의 결과로 발생할 것으로 예상된다 방사성 추적자에 액세스 할 수 있습니다.
우리의 발작 편두통의 신경 영상 연구의 새로운 가상 현실에서 환자의 실제 뇌의 데이터를 조사하기 위해 새로운 3D neuronavigation 접근 방식에있다. PET 용 방사성 추적자 기술은 μORs 변화를 측정하는 데 사용되었다[11 C] carfentanil과 가용성을 제공합니다. 두통 이벤트 기간 동안 조사 할 때, 편두통의 뇌는 일반적으로 공격 트리거 (예., 글리세 릴 트리 니트, photostimulation) 16, 17, 또는 특정 자극 (유발 예., 고통, 솔, 빛의 기술 수요에 따라 다음과 같은 스캔 , 냄새) 18 ~ 20. 이러한 모든 연구는 장애는 두통 단계에서 대뇌 피질과 피질 hyperexcitability 연결되어있는 지식을 확증. 그러나, 뇌 영상 프로토콜의 자극 등의 과다 중추 신경계에 급성 편두통 발작의 단독 영향에 대한 우리의 이해를 흐리게 여러 요인을 소개합니다. 외인성 자극의 존재없이 몇 가지 기능 이전 연구에서, 같은 심지어 급성 치료 22 일 후 지속 할 수있는 cingulate의 피질, 시상 하부와 뇌간 (21), 등의 분야에서 증가 지역 대뇌 흐름의 표시가있다. 지금까지적용 뇌 영상 기술은 내인성 μ-오피오이드 메커니즘, 뇌의 가장 중요한 진통 그 중 하나로 편두통 발작, 신경 전달에 관여 / 수용체 프로세스의 분자 특성화를 허용하지 않았다. 또한, 우리의 방법은 이러한 프로세스가 가상 환경에서 3D neuronavigation를 사용하여 탐색 할 수있었습니다.
내림차순 통증 조절 성 시스템은 SUPRA – 척추 영역에 척추를 포함한 뇌 전체에서 μ-오피오이드 수용체를 통해 큰 범위로 고통 처리를 조절하는 복잡한 네트워크입니다. 이 지역은 내인성 항 통각, 스트레스 유발 진통제에 관여하는 것으로 알려져 있으며, 오피오이드 약물의 작용에 일반적으로 만성 통증 및 편두통 치료에 사용된다. 사실, 편두통과 관련된 경막 신경성 혈관 확장 모르핀에 의해 억제 될 수 있고,이어서 오피오이드 길항제 날록손 의해 반전 것을 나타내는 신경성에 모르핀 효과염증은 μ-오피오이드 수용체 (23)의 활성화를 통해 구체적으로 매개된다. 흥미롭게도, 인간의 내인성 아편 / μORs 지역 활성화의 크기는 고통의 경험 (24)의 감각 및 정서적 인 요소를 억제 할 수있는 개인의 능력과 관련이 있습니다.
본 연구에서는 발작 단계에서 μ-오피오이드 수용체 가용성의 감소를 보였다 뇌 영역은 편두통 경험과 변조의 두 요소에 대한 책임이 있습니다. 그들은 ACC, 시상, 기저핵 (예., NACC), 해마, 그리고 PAG 있습니다. 비정상 삼차 심성 트래픽으로 인해 과민성 외에도 편두통 병태 생리에 대한 한 고체 가설은 조절 성 시스템의 기능 장애이다. 이 경우, 발 / 같은 오피오이드 수용체의 높은 발현이있는 PAG 등 뇌간 구조에 돌기가 비효율적 ASCE 그들의 항 – 통각 효과를 생산할감각 신경을 nding. 또한, 다른 높은 대뇌 피질의 구조는 편두통이 결함이 통증 조절 성 메커니즘에 참여한다. 최근 간기 휴식 상태 연구는 ventrolateral의 PAG의 건강한 대조군에 비해 편두통의 연결성의 변화와 조절 성 통증 시스템 (서브)의 대부분 대뇌 피질의 구조를보고 두통 공격 (13)의 주파수에 이러한 상관 관계. 이 연구에서 발견 된 연결의 변경 지역은 우리 자신의 연구에서 발견 μOR BP ND의 변화와 동일하다. 같은 PAG의 위치는 원래 편두통 (14)에 미세 신경 가소성을 포괄로보고, 여기에 공격시 μOR BP ND의 상당한 감소를 펼쳤습니다.
큰 동료와 추가 연구는이 경우 보고서에서 제시 한 연구 결과를 확인하고 확장 할 필요가 있습니다. 시스템이 제대로 반응하지 않는 이유는 예를 들어, 현재 알려지지자주 편두통 진단 및 치료에 처방 외인성 오피오이드의 장기 사용한다. 그럼에도 불구하고, 우리의 연구는 μ-오피오이드 시스템에서 편두통의 영향에 중요한 기계적인 정보를 제공하고, 새로운 몰입 형 3D와 처음으로 대화 형 neuronavigation (3D-IIN) 방식을 사용합니다. 장래에,이 방법은 3 차원 예비 연구 병원에서 환자의 뇌를 조사하기위한 훨씬 더 몰입 인터랙티브 관점을 제공 할 수 있었다.
The authors have nothing to disclose.
– 신경계 장애의 국립 연구소와 스트로크 – K23 NS062946, 다나 재단의 두뇌와 면역 이미징 상, 그리고 편두통 연구 재단 연구 그랜트 상 건강의 국립 연구소 :이 작품은 다음과 같은 보조금 (실바 AF)에 의해 지원되었다. 저자는 PET 센터 핵 의학 기술자 (질 M. 로스 리, 에드워드 J. 멕 케나에, 앤드류 R. 위든, 폴 Kison, 그리고 케이 틀린 헨드릭스) 및 기능 MRI 연구소 (스콧 펠티어와 키스 뉴햄)의 직원을 인정합니다. 박사 알렉산더 실바, 연구 책임자, 연구의 모든 데이터에 대한 모든 액세스 권한이 있고, 데이터의 무결성 및 데이터 분석의 정확성에 대한 책임을지지. 저자는이 연구에 관한 관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.