Hvorfor Smerte som tolkning av kroppen Nevrobiologisk perspektiv på uklare smertetilstander

Transkript

1 Hvorfor Smerte som tolkning av kroppen Nevrobiologisk perspektiv på uklare smertetilstander Per Brodal Institutt for medisinske basalfag Universitetet i Oslo.får noen langvarige smerter etter skader som (tilsynelatende) er fullstendig tilhelet?.er det ofte dårlig samsvar mellom strukturelle endringer og symptomer Lillehammer 12. mars Hvorfor går smertesystemet så lett i vranglås? Sensitivitet > Spesifisitet Plastisitet: et tveegget sverd Kort vei fra normal til patologisk smerte W. K. Livingstone: Pain Mechanisms. Macmillan, En 35 år gammel sagbruksarbeider ble truffet av en løs drivrem og slengt mot en tømmerstokk. Øvre tredjedel av høyre humerus ble brukket av på tvers. Fra tidspunktet for ulykken klaget han bittert over.. en verkende smerte i overarmen og brennende smerte i armen. Ringfingeren og lillefingeren føltes halvt sovende og var ekstremt følsomme selv ved den letteste berøring. Han holdt hånden omhyggelig beskyttet mot en hver kontakt, og var lite villig til å la noen undersøke hånden. 3 4 Smerte som del av en homøostatisk respons Om vedvarende smerter.. Craig: A.D.: Nature Rev. Neurosci. 3:655, 2002 Smertesystemet er del av et større nettverk for kontroll av homøostase;.. det vil si, for kontroll av autonome, hormonelle and atferdsmessige mekanismer som opprettholder optimale fysiologiske forhold i kroppen.. og som gir et løpende og integrert svar på alle indre og ytre utfordringer.. K.D. Keele: Anatomies of Pain, 1957 Vedvarende smerte er alltid kompleks, og består av mange komponenter som sammen utgjør et stort smertebyggverk som stiller klinikeren overfor helt andre problemer enn de fysiologen møter som studerer smerte eksperimentelt 5 P. Brodal

2 Hjernen skaper vår virkelighet Et fugleperspektiv på hjernens arbeidsmåte som grunnlag for å forstå smerte H.J. Jerison (Sci.Am., Jan. 1976) Virkeligheten, eller den virkelige verden vi kjenner intuitivt, er et produkt av nervesystemet:..en modell av en mulig verden, som setter hjernen i stand til å håndtere den enorme informasjonsmengden som den mottar og behandler 7 8 Betydningen av kontekst... Betydningen av forhåndskunnskap: hvor kommer lyset fra? Fra Gazzaniga (Ed): The New Cognitive Neurosciences MIT Press, 2000 Fra Frith: Making up the mind Betydningen av forhåndskunnskap: kroppens biomekanikk Forventningens betydning: smerte Aktivering ved normal bevegelse Intervall msek: armen går rundt Samme stimulus forskjellig respons avhengig av forventing Aktivering ved usannsynlig bevegelse Intervall msek: armen går gjennom kneet Blakemore and Decety, Nature Rev. Neurosci Keltner et al

3 Forventningens betydning: Kontroll Menneskehjernen er ikke laget for objektiv registrering.. Salomons et al. J. Neurosci Oppfattet kontrollerbarhet av smerte påvirker både smerteopplevelsen og aktivering av det kortikale smertenettverket Ukontrollerbar Hvordan vi opplever sanseinformasjon avhenger av sammenhengen den opptrer i våre tidligere erfaringer og forventninger i øyeblikket Hjernen må tolke og lage mening av all sanseinformasjon! Hjernen prøver å skape mening A.R. Luria (sitert av O. Sacks i An anthropologist on Mars ) Hjernen prøver å konstruere et koherent selv og en forutsigbar verden....uansett hvilke defekter eller forstyrrelser av funksjon den er utsatt for. Om hjernens organisering i nevrale nettverk Utbredte, oppgavespesifikke nettverk Substrat for smerteopplevelse: Smertenettverk Nettverk for målrettede handlinger Nettverkene overlapper og deler spesifikke nevrongrupper Prefrontalkorteks SI og SII somatosensorisk korteks Gyrus cinguli Nettverk for oppmerksomhet Nettverk for kroppsskjema og kroppsbilde Nettverk for smerte Nettverk for motivasjon/affekt/emosjoner 17 SUBSTRAT FOR SMERTEOPPLEVELSE: Synkronisert aktivitet i distribuert Insula Parietalkorteks nettverk? 18 3

4 Nettverk i hjernebarken som deler nevrongrupper? Gyrus cinguli Smerte Integrasjon av smerte, affekt og kognisjon? Negativ affekt Smerte Kognitiv kontroll Insula Kroppsrepresentasjon (kroppsbilde, kroppsskjema, eierskap..) Oppmerksomhet 19 Shackman et al Overlapp nettverk for smerte og belønningssystem motivasjonens betydning? Leknes and Tracey 2008 Vedvarende smerte forstyrrer sentrale nettverk. I et overordnet perspektiv: Glede, nytelse er belønningen, smerte er straffen. Hva skal man forholde seg til først utsikt til belønning eller smerte? (jf. Livstruende situasjoner, idrettskonkurranser ) Langvarige smerter og endringer i hjernen Endring av kroppsrepresentasjon i somatosensorisk korteks ved CRPS (Flor et al. Neurosci. Lett. 224:5, 1997) Endring av kognitive nettverk (Baliki, MN et al.: J. Neurosci. 28: , 2008) Endring grå substans ved ulike vedvarende smertetilstander Langvarige ryggsmerter Irritabel tarmsyndrom Kontroll Kroniske ryggsmerter Beyond feeling: Chronic pain hurts the brain, disrupting the defaultmode network dynamics 23 Fibromyalgi Spenningshodepine THE BRIGHT SIDE : Endringene er reversible ved bedring av smertetilstanden Apkarian et al

5 Smerte som tolkning.. Pain is an opinion on the organism s state of health rather than a mere reflexive response to an injury Fantomsmerter Effekt av speil Effekt av hypnose Deafferentering Felles: konflikt mellom motorisk kommando og sensorisk tilbakemelding? Ramachandran & Blakeslee: Phantoms in the Brain, Om smerter som konstruksjon.. Nevropatiske smerter og tolkning Smerter ved paraplegi Soler M D et al. Brain 2010;133: Hardcastle, V.G.: The Myth of Pain, 1999: Pain is an ongoing construction that relates our current experience to past understandings, framings, of the world. Eksempler: glemte smerter som gjenoppstår? Stimulering av motorisk korteks Illusjon av egne gangbevegelser P. Brodal Konflikt mellom motorisk kommando og sensorisk tilbakemelding? Er indre modeller forstyrret ved vedvarende smerter? McCabe et al. Rheumatology 44: , friske forsøkspersoner, bevegelser (armer eller ben) Speil ga et feil bilde av bevegelsene dvs. konflikt mellom motorisk kommando og sensorisk tilbakemelding To tredjeparter opplevde sensoriske fenomener: prikking, nummenhet etc., moderat verking, sterkere smerte Også opplevelse av temperaturendring, endret kroppsbilde, endret tyngdefølelse Indre modell: hjernens lagrete informasjon om hva som skal til for å utføre bestemte handlinger antas å lagre kunnskap om forventet sensorisk resultat av en kommando hvilke bevegelser som skal til for å fremkalle en viss sensorisk input

6 Bevegelsesflyt forutsetning Ansuini et al. Breaking the flow of action. Exp Brain Res. 192: , when motor fluency is prevented the motor system loses the ability to plan a given action sequence globally on the basis of the end goal but instead plans it discretely on the basis of individual action steps. The results are interpreted in light of internal model theories suggesting that a strict temporal contiguity between the motor steps composing an action is a prerequisite for a skilful movement to be planned and executed Kroppsrepresentasjon i hjernen som pågående konstruksjon Kroppen er representert mange steder (de fleste?) steder i hjernen Representasjonen må stadig oppdateres og justeres eierskap sterkt knyttet til bevegelser Krever altså samspill med kroppen når jeg gir denne kommandoen, skjer dette.. eller? Kroppsrepresentasjonen mer skjør enn vi vanligvis tenker oss? Forstyrrelse av indre modeller/ motoriske programmer? Kortvarige knesmerter endrer motorisk kontroll (Henriksen et al. J. Appl. Physiol. 103:132, 2007) Endret muskulær kontroll av hals og nakke ved nakkesmerter (Falla D, Jull G, Hodges PW. Exp Brain Res. 2004) Forstyrrelse av indre modeller? Moseley and Hodges Behav. Neurosci. 120:474, 2007 Varig endret postural kontroll etter eksperimentelle ryggsmerter Korrelert med forventning om og angst for varige plager Lignende etter frakturer, leddskader, nerveskader etc? Lignende mekanismer øker funksjonsutfall ved nevrologiske sykdommer (MS, Parkinsons sykdom )? Fellestrekk ved vedvarende forstyrrelser etter skader? Ligger problemet i forstyrrelse av nettverkenes organisering og kontroll, mer enn i perifere faktorer eller utsjalting av spesifikke baner og nevrongrupper? Dvs. at indre modeller er ødelagt, forstyrret eller utilgjengelige? Kroniske tilstander kan endres raskt Speilbehandling Ramachandran & Altschuler 2009 (Brain 132:1693) Fantomsmerter Sentrale smerter etter slag Smerter ved paraplegi Komplekst regionalt smertesyndrom Vestibulær stimulering (kalorisk) Gordon 2008 (Pain 136:224) Stimulering av motorisk korteks Smith et al (Neurology Focus 11 (3)) Intens proprioseptiv input (Vibrasjon, Neurac?) Hypnose Jensen 2009 (Pain 146:235) Fellestrekk: Oppdatering/kalibrering/ 0 stilling av nettverk?

7 Trick into action? Viktig mål for behandling av smertetilstander etter skader? Oliver Sacks A leg to stand on Pasient med serratusparese Fellestrekk: lure seg inn bakdøra? Gjenvinne eierskap til kroppen få dårlige deler med i kroppsskjema, aktivere indre modeller..skjer gjennom bevegelser som er meningsfulle for individet....og som gir mestringsopplevelse Til slutt: Detalj og helhet Trygve Braatøy i Pasienten og lægen. Cappelen, 1952: En har samtidig erkjent at det ikke er noen motsetning mellom tekniske, anatomisk fysiologiske detaljer og helhetsbetraktninger uttrykt i psykologiske vendinger. En har kanskje også fått en anelse om at den som samtidig kan se og påvirke detalj og helhet, har størst sjanse til å lykkes. 39 7