CNS fájdalom moduláció definíciója
A fájdalomérzet központi modulációja a középagy bizonyos régióinak elektromos vagy farmakológiai stimulációjának eredménye. Ez a fájdalomcsillapító hatás a leszálló fájdalommoduláló pályák aktiválásából ered, amelyek a medullán keresztül a háti szarvban lévő neuronokhoz vetülnek, amelyek a nociceptív rendszerben a felszálló információkat irányítják. Az ezt a hatást előidéző főbb agytörzsi régiók a periaqueductalis szürkeállomány és a rostrális medulla gyengén definiált magjaiban találhatók.90Purves D et al. The Physiological Basis of Pain Modulation – Neuroscience, 2. kiadás. 2001. p1
A fájdalom kapukontroll-elmélete
A fájdalom kapukontroll-elméletét (GCT) Patrick Wall és Ronald Melzack egy korszakalkotó tanulmányában (1965) javasolta. Azóta a fájdalomkutatás irányításának hatékony eszközének bizonyult. A GCT azt javasolja, hogy a nociceptív és nem-nociceptív jelek a gerincvelőben összegződnek, és azt sugallja, hogy a nagy idegek vezetik a nem-nociceptív információkat, a kisebb rostok pedig a nociceptív információkat. Ha a nociceptív jelek meghaladják a nem-nociceptív jeleket, akkor fájdalomjel terjed. Wall és Melzack azt is javasolta, hogy a leszálló afferens rostok modulálhatják a fájdalomjeleket a gerincvelőn belül.91Kirkpatrick DR et al. Therapeutic Basis of Clinical Pain Modulation. CTS vol 8, issue 6, 11 May 2015, p848.
A Gate Control Hypothesisben az az elképzelés rejlik, hogy a fájdalom akkor idéződik elő, amikor az agyi aktivitás elér egy bizonyos szintet az érzékszervi és/vagy központi bemenetek hatására. Melzack ezt az elképzelést a Neuromatrix koncepcióvá bővítette, amely a fájdalom esetében egy szomatoszenzoros, limbikus és kognitív komponenseket tartalmazó neurális hálózat. A Gate-modellhez hasonlóan a neuromátrix kimenetét vagy “neuroszignatúráját”, amely meghatározza egy érzékszervi bemenet fájdalmas voltát, az érzékszervi bemenet modulálja, és a különböző egyéneknél a genotípus és a tapasztalati változók szerint különbözik. Így a fájdalomélmény nem egyedi, és egyénenként, valamint a sérüléstől függően is eltérő lehet. A Gate Control hipotézis másik előrejelzése az volt, hogy a bemenet szelektív fokozása a nagy rostokban a T-sejtek aktivitásának csökkentésével bezárná a Gate-et; ez csökkentené az esetlegesen fennálló fájdalmat.92Mendell LM. A fájdalom kapuelméletének konstruálása és dekonstruálása. Pain. 2014. p6
Descendáló fájdalommoduláció
Az agytörzset moduláló rendszerek jelentős szerepet játszanak a fájdalom facilitációjában.93Porreca F, Ossipov M H, Gebhart G F 2002 Chronic pain and medullary descending facilitation. Trends in Neurosciences. p319. Az agyból eredő gátló hatások, amelyek a gerincvelőbe ereszkedve modulálják a gerincvelői reflexeket. A PAG számos agyi régióból, többek között az amygdalából, a frontális és a szigetkéregből, valamint a hipotalamuszból kap projekciókat, és a rostrális ventromedialis medullával (RVM) együttesen működik, hogy egy leszálló fájdalommodulációs rendszert biztosítson. A közvetlen neurális kapcsolatok mellett az agyalapi mirigyben szintetizált endorfinok az agy-gerincvelői folyadékba és a vérbe szabadulnak fel, ahol gátló hatást fejthetnek ki több központban, köztük a PAG-ban. A leszálló gátlást aktiválhatják külső tényezők, például stressz (stressz indukálta analgézia) és noxikus input (diffúz noxikus gátló kontroll), vagy kiválthatja perifériás vagy központi idegrendszeri ingerlés.94Hudspith MJ, Siddall PJ, Munglani R. Physiology of pain. In: Hemming HC, Hopkins PM, szerk. Az anesztézia alapjai. 2nd ed. London, UK: Mosby; 2006. p281.
Anatómiai, elektrofiziológiai és farmakológiai bizonyítékok igazolták, hogy a rostroventromedialis medulla (RVM) stimulációja gátolja és/vagy elősegíti a nociceptív és nem nociceptív bemenetet a nocicepció leszálló modulációjában, beleértve a periaqueductalis szürkeállomány (PAG) stimulációja által kiváltott stimulációt.95Porreca F, Ossipov M H, Gebhart G F 2002 Chronic pain and medullary descending facilitation. Trends in Neurosciences. p319
A RVM sejtek be- és kikapcsolt sejtjei a periaqueductalis szürke PAG manipulációira reagálva viselkedéses fájdalomcsillapítást eredményeznek azáltal, hogy nettó gátló hatást gyakorolnak a nocicepcióra.96Fields HL, Basbaum AI, Heinricher MM. A fájdalom moduláció központi idegrendszeri mechanizmusai. Wall & Melzack’s Textbook of Pain, 5. kiadás, P 130.
Az opioid receptorok az egész fájdalommoduláló áramkörben eloszlanak és moduláló hatást gyakorolnak a nociceptív bemenetre.97 Hudspith MJ, Siddall PJ, Munglani R. Physiology of pain. In: Hemming HC, Hopkins PM, szerk. Az anesztézia alapjai. 2nd ed. London, UK: Mosby; 2006. p281.
Az endogén opioid ligandumok felszabadulása a gerincvelői helyeken fájdalomcsillapító hatást válthat ki. Ezek az anyagok részben úgy működnek, hogy csökkentik a primer afferens nociceptorok dorzális szarvának terminálisaiból származó transzmitterek felszabadulását. Emellett a káros ingerlés által aktivált központi neuronok posztszinaptikus gátlását is irányítják. Mind a (μ) mu-, mind a (δ) delta-opioid receptor agonisták gátolják a primer afferensekből történő gerjesztő aminosavfelszabadulást. Az endogén opioidok a primer afferensekből történő neuropeptidfelszabadulás gátlásával szintén hozzájárulnak a fájdalom modulációjához.98Fields HL, Basbaum AI, Heinricher MM. A fájdalom moduláció központi idegrendszeri mechanizmusai. Wall & Melzack’s Textbook of Pain, 5. kiadás, P 128.
A felszálló fájdalommoduláció
A primer felszálló fájdalom a perifériás helyek rostjaiból eljut a gerincvelő hátsó szarvába, hogy bizonyos nociceptor neuronokat innerváljon. Az ópiátreceptorok aktiválása a gerincvelő szintjén a neuronok hiperpolarizációját eredményezi, ami a tüzelés gátlását és a fájdalomátvitelben részt vevő neurotranszmitter, a substance P felszabadulását eredményezi, ezáltal blokkolja a fájdalomátvitelt. A különböző CNS-szinteken lévő opiátreceptorok a neurotranszmitterek és endogén ópiátok, például az endorfinok és az enkefalinok célpontjai. A szubkortikális helyeken lévő receptorokhoz való kötődés ezen neuronok elektrofiziológiai tulajdonságainak megváltozásához és a felszálló fájdalominformáció modulációjához vezet.99Dafeny N. A fájdalom modulációja és mechanizmusai 2. szakasz, 8. fejezet Idegtudomány Online. U of Texas. 1997. p3
Fájdalommoduláló áramkörök
Az ilyen fájdalommoduláló áramkörök a pszichológiai változók manipulálásán, ellenirritáción és új, szelektívebb gyógyszereken vagy gyógyszerkombinációkon alapuló, racionálisan kifejlesztett kezelések ígéretét hordozzák.100Fields HL, Basbaum AI, Heinricher MM. A fájdalom modulációjának központi idegrendszeri mechanizmusai. Wall & Melzack’s Textbook of Pain, 5. kiadás, 125. o.
.