Prostock-studio/Shutterstock
De pijnervaring van elk individu is uniek – maar dat maakt het moeilijker te behandelen. De ervaring van pijn blijft ondoorgrondelijk voor wetenschappers omdat die zo veranderlijk is. Dus vertrouwen onderzoekers en artsen nog steeds op subjectieve beoordelingen, zoals patiënten vragen om hun pijn te beoordelen op een schaal van nul tot tien.
Maar mijn recente werk, in samenwerking met mijn collega Enrico Schulz en zijn team, toonde nieuwe inzichten in een type hersengolf dat gamma oscillaties wordt genoemd en waarvan wetenschappers denken dat het verband houdt met pijnperceptie.
Voor het eerst toonden we aan dat gamma oscillaties sterk verschillen tussen mensen, maar dat het reactiepatroon van mensen op pijn in de loop van de tijd hetzelfde bleef. Met andere woorden, mensen die geen golven laten zien als ze pijn hebben, zullen ze waarschijnlijk niet laten zien bij een volgende opname (als ze weer pijn ervaren), terwijl mensen die een grote respons laten zien, die waarschijnlijk weer zullen laten zien.
Pijn is per definitie variabel: de International Association for the Study of Pain definieert pijn als een persoonlijke, onaangename zintuiglijke en emotionele ervaring die wordt beïnvloed door biologische, psychologische en sociale factoren.
Pijn is vaak verschillend van kwaliteit (dof, scherp, schokkend, kloppend) en het kan moeilijk zijn om het je goed te herinneren. Om het nog ingewikkelder te maken, hoewel nociceptie (de onbewuste verwerking van onaangename prikkels) meestal tot pijn leidt, toont onderzoek aan dat de een zonder de ander kan bestaan.
Een objectieve marker van pijn zou de vervormingen door cognitieve en sociale factoren omzeilen. En het zou patiënten helpen die niet kunnen communiceren (zoals mensen in een vegetatieve toestand) en ook jonge kinderen en baby’s.
De lange zoektocht naar een pijnmeter
In de afgelopen decennia gaf technologische vooruitgang onderzoekers de kans om eindelijk te beginnen met het ontwikkelen van een objectieve meting van pijn.
In het begin van de jaren negentig werden neurobeeldvormende technieken zoals PET-scans en fMRI’s een populaire manier om pijn te bestuderen. Dit leidde tot een focus op fysiologische metingen van hersenactiviteit.
Wetenschappers raakten enthousiast over het idee om een soort “pijncentrum” of “pijnnetwerk” in de hersenen te identificeren. Studies naar de hersenactivatie tijdens pijnexperimenten toonden echter aan dat zelfs onschuldige stimuli (bijvoorbeeld warmte, aanraking of trillingen wanneer deelnemers dit niet verwachtten) de hersenen op dezelfde manier kunnen activeren als pijnlijke stimuli.
Studies hebben ook aangetoond dat de reactie van de hersenen op pijnlijke warmte sterk beïnvloed wordt door het niveau van alertheid en aandacht van de persoon. Zowel de reactie van je hersenen als je bewuste waarneming van pijn worden beïnvloed door hoeveel aandacht je eraan besteedt.
Iedereen ervaart pijn anders.
Klaver/Shutterstock
Er is steeds meer bewijs dat de reactie van de hersenen op pijn niet altijd een betekenisvolle relatie heeft met de mate van pijn die iemand ervaart – verhoogde hersenactiviteit betekent niet altijd verhoogde pijn. Contextuele factoren, onderzoeksmethodologie en biologische verschillen tussen mensen kunnen allemaal de hersenactiviteit beïnvloeden.
Het werd dus duidelijk dat technologie alleen ons geen objectieve maatstaf voor pijn zou geven. Onderzoekers moesten meer begrijpen over de reactie van de hersenen op stimulatie.
Oscillaties in de hersenen
Tientallen jaren van onderzoek hebben aangetoond dat het type hersengolf dat gamma oscillaties wordt genoemd een goede maatstaf is voor de menselijke reactie op stimuli in het algemeen, niet alleen pijn. In de jaren 2000 toonde experimenteel werk aan dat gamma oscillaties in amplitude toenamen na zowel korte als langdurige thermische pijnprikkels bij gezonde vrijwilligers.
Gamma oscillaties controleren mogelijk de connectiviteit tussen verschillende hersengebieden. Patiëntenonderzoek en het opnemen van elektrische activiteit in de hersenen leken het idee te ondersteunen dat gamma oscillaties pijnperceptie beter zouden kunnen weergeven dan welke andere hersenrespons op pijn dan ook.
Ons recente werk heeft aangetoond hoe gammastrillingen gesynchroniseerd met pijnlijke thermische stimulatie uniek zijn voor elke persoon. Voor ons experiment wekten we kortstondig pijn op met een thermische laser bij 22 gezonde mannelijke vrijwilligers van in de 20 en 30, waarna we hun gammastemmingsreacties registreerden. Dit bracht niet alleen de extreme variabiliteit in de gammastraling van mensen aan het licht, maar toonde ook aan dat het reactiepatroon van een persoon stabiel is in de tijd.
Onze analyse van een afzonderlijk onderzoek dat in 2021 werd gepubliceerd, onafhankelijk van het onze maar met gebruik van een vergelijkbare methodologie, toonde ook variabiliteit aan tussen deelnemers in hun gammagolfrespons.
Wat onze resultaten betekenen
Hoe meer we begrijpen over de unieke reactie van mensen op pijn, hoe dichter we bij het geven van de juiste pijnstilling kunnen komen.
Onze bevindingen suggereren dat we onze interpretatie van de relatie tussen pijn en gamma oscillaties moeten herzien, maar dat het nog te vroeg is voor algemene regels. Sommige mensen voelen pijn en hebben geen gamma-respons, terwijl anderen een grote respons vertonen.
Het is ook belangrijk om te onthouden dat hersenmechanismen die worden geactiveerd door experimentele pijn bij jonge gezonde mensen niet noodzakelijkerwijs dezelfde zijn als die welke zijn gevormd door langdurige pijnervaring. Mensen met chronische pijn kunnen bijvoorbeeld veranderingen hebben in hun hersenstructuur en respons op pijn.
Tot nu toe zijn er nog geen klinische onderzoeken met gammastralen uitgevoerd, misschien vanwege de technische en ethische uitdagingen die gepaard gaan met experimenten die chronische pijnpatiënten bestuderen.
We weten dus nog niet waarom verschillende mensen zulke verschillende gammastroomreacties op pijn hebben. Maar als gammagolven op een betrouwbare manier pijn kunnen voorspellen bij een aanzienlijk percentage van de bevolking, dan zouden we dit kunnen gebruiken om pijnklachten te diagnosticeren, te beheersen en te behandelen.
Elia Valentini werkt niet voor, heeft geen adviesfuncties, bezit geen aandelen in en ontvangt geen financiering van bedrijven of organisaties die baat zouden hebben bij dit artikel en heeft geen relevante banden bekendgemaakt buiten zijn academische aanstelling.
